Texturesynthesis - Versionsgeschichte

Glawesome: /* Was ist Texturesynthesis? */

2014-03-19T15:12:21Z

‎Was ist Texturesynthesis?

Coolcat: /* Parameter */

2009-12-02T09:46:56Z

‎Parameter

Coolcat: /* MRFsynthesis */ Lizenzfrage ist geklärt, siehe Diskussion.

2009-02-15T17:44:27Z

‎MRFsynthesis: Lizenzfrage ist geklärt, siehe Diskussion.

Coolcat: /* Was ist Texturesynthesis? */

2009-02-15T12:38:53Z

‎Was ist Texturesynthesis?

Coolcat: /* MRFsynthesis */ Lizenz, Verweis auf Diskussion

2009-02-15T12:32:03Z

‎MRFsynthesis: Lizenz, Verweis auf Diskussion

Coolcat: /* Resynthesizer */

2009-02-08T19:30:11Z

‎Resynthesizer

Coolcat: /* MRFsynthesis */

2009-02-08T19:23:01Z

‎MRFsynthesis

Coolcat: /* MRFsynthesis */

2009-02-08T19:22:15Z

‎MRFsynthesis

Coolcat: /* Was ist Texturesynthesis? */

2009-02-08T19:13:38Z

‎Was ist Texturesynthesis?

Coolcat: /* Resynthesizer */

2009-02-08T19:06:32Z

‎Resynthesizer

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 == Was ist Texturesynthesis? ==
-Häufig steht man vor dem Problem, dass man zwar in Textursammlung XY eine vom Prinzip eine schöne Textur gefunden hat, diese jedoch aus diversen Gründen nicht sinnvoll nutzbar ist. Ein paar Beispiele:
+Häufig steht man vor dem Problem, dass man zwar in Textursammlung XY eine vom Prinzip her schöne [[Textur]] gefunden hat, diese jedoch aus diversen Gründen nicht sinnvoll nutzbar ist. Ein paar Beispiele:
-* die Textur ist zu klein, würde man die Textur kacheln, sähe man dies sofort
+* Die Textur ist zu klein. Würde man die Textur kacheln, sähe man dies sofort.
-* die Textur ist ein Foto und daher gar nicht kachelbar
+* Die Textur ist ein Foto und daher gar nicht kachelbar.
-* die Textur hat einige kleinere Stellen die "doof" aussehen. Beispielsweise größere Schatten in einer Fototextur können merkwürdig aussehen, wenn das Licht in der Szene nicht aus der entsprechenden Richtung kommt. Gleiches gilt für besonders auffällige Elemente deren Wiederholung man sofort sehen würde.
+* Die Textur hat einige kleinere Stellen die "doof" aussehen. Beispielsweise größere Schatten in einer Fototextur können merkwürdig aussehen, wenn das Licht in der Szene nicht aus der entsprechenden Richtung kommt. Gleiches gilt für besonders auffällige Elemente deren Wiederholung man sofort sehen würde.
-Sofern es sich um eine Textur mit nur lokaler Struktur handelt und man etwas Rechenleistung investiert kann man diese Mängel ohne Verlust an Qualität beheben!
+Sofern es sich um eine Textur mit nur lokaler Struktur handelt und man etwas Rechenleistung investiert, kann man diese Mängel ohne Verlust an Qualität beheben!
-Texturesynthesis ist die Wissenschaft die sich damit beschäftigt die grundlegende Struktur einer Textur weiterzuführen OHNE Wiederholungen zu erzeugen. Der Standardalgorithmus beginnt mit einer Zufallstextur mit RGB-rauschen. Nun wird die Textur Pixel für Pixel durchlaufen und jeweils der Pixel aus der Inputtextur gewählt, dessen lokale Nachbarschaft best-möglich zum aktuellen Pixel passt.
+Texturesynthesis ist die Wissenschaft, die sich damit beschäftigt die grundlegende Struktur einer Textur weiterzuführen, OHNE Wiederholungen zu erzeugen. Der Standardalgorithmus beginnt mit einer Zufallstextur mit RGB-rauschen. Nun wird die Textur Pixel für Pixel durchlaufen und jeweils der Pixel aus der Inputtextur gewählt, dessen lokale Nachbarschaft best-möglich zum aktuellen Pixel passt.
-Das ganze klappt nicht bei jeder Textur, erfordert etwas Rechenleistung, aber prinzipiell kann man aus einer kleinen Quelltextur beliebig große, kachelbare Texturen zu erzeugen! Ebenfalls ist es möglich nur Teilbereiche einer Textur neu zu erzeugen.
+Das ganze klappt nicht bei jeder Textur, erfordert etwas Rechenleistung, aber prinzipiell kann man aus einer kleinen Quelltextur beliebig große, kachelbare Texturen erzeugen! Ebenfalls ist es möglich, nur Teilbereiche einer Textur neu zu erzeugen.
 == Beispiele ==

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   nonparaMRF_fast -n 2 -square -cyclic -x 1300 -y 1300 texinput1.png
-Der Parameter '''-n''' ist der wichtigste, er gibt den Radius an in dem die Pixel verglichen werden. Möglich sind 1,2,3 und 4. Ein größerer Wert erfordert mehr Rechenleistung. Es hängt aber von der Struktur der Textur ab, ob man auch ein schöneres Ergebnis erhält. Man sollte mal 2 und 3 probieren. Der Parameter '''-square''' bewirkt das statt der üblichen 2-norm die Manhattandistanz verwendet wird. Was das heißt sieht man am besten auf dem folgenden Bild:<br>
+Der Parameter '''-n''' ist der wichtigste, er gibt den Radius an in dem die Pixel verglichen werden. Möglich sind 1,2,3 und 4. Ein größerer Wert erfordert mehr Rechenleistung. Es hängt aber von der Struktur der Textur ab, ob man auch ein schöneres Ergebnis erhält. Man sollte mal 2 und 3 probieren. Der Parameter '''-square''' bewirkt das statt der üblichen 2-norm die Maximumdistanz verwendet wird. Was das heißt sieht man am besten auf dem folgenden Bild:<br>
 [[Bild:neighbourhood.png]]

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 === MRFsynthesis ===
-Das Tool hat den klangvollen Namen ''"Semi Causal Nonparametric Markov Random Field Texture Synthesis"'', oder kurz ''"MRFsynthesis"''. Es gibt kein Binary, aber der [http://www.texturesynthesis.com/texture.htm Quellcode ist hier verfügbar]. In den einzelnen Quellcodedateien findet sich ein Lizenztext als Kommentar. Es konnte jedoch bisher noch nicht eindeutig geklärt werden, wie man die erzeugten Texturen einsetzen darf. Bevor man das Tools also für mehr einsetzt als nur zum rumspielen/testen, sollte man den Autor vorsichtshalber fragen. Weitere Informationen auf der [[Diskussion:Texturesynthesis#MRFsynthesis_Lizenz|Diskussionsseite]].
+Das Tool hat den klangvollen Namen ''"Semi Causal Nonparametric Markov Random Field Texture Synthesis"'', oder kurz ''"MRFsynthesis"''. Es gibt kein Binary, aber der [http://www.texturesynthesis.com/texture.htm Quellcode ist hier verfügbar]. In den einzelnen Quellcodedateien findet sich ein Lizenztext als Kommentar. Die mit MRFsynthesis erzeugten Texturen dürfen für beliebige Zwecke eingesetzt werden, also insbesondere auch kommerziell. Das Tool selbst ist kostenlos verfügbar und darf auch verändert werden. Es darf jedoch nicht kommerziell verbreitet werden.
 Vermutlich, da der Code aus dem Jahr 2002 stammt, muss man leider etwas am Quellcode fummeln bis aktuelle Compiler den Code akzeptieren. Sollte aber ziemlich offensichtlich sein, in ''Option.h'' musste ich ein ''using namespace std;'' hinzufügen und in ''nr.h'' zweimal eine ungenutzte Funktion ''fmin'' auskommentieren. Ich nutze Fedora 10 Linux mit gcc 4.3.2 und kann daher nichts darüber sagen, ob es möglich ist das ganze unter Windows zum laufen zu bringen.

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 * die Textur ist zu klein, würde man die Textur kacheln, sähe man dies sofort
 * die Textur ist ein Foto und daher gar nicht kachelbar
-* die Textur hat einige kleinere Stellen die "doof" aussehen. Beispielsweise größere Schatten in einer Fototextur können merkwürdig aussehen wenn das Licht in der Szene nicht aus der entsprechenden Richtung kommt. Gleiches gilt für besonders auffällige Elemente deren Wiederholung man sofort sehen würde.
+* die Textur hat einige kleinere Stellen die "doof" aussehen. Beispielsweise größere Schatten in einer Fototextur können merkwürdig aussehen, wenn das Licht in der Szene nicht aus der entsprechenden Richtung kommt. Gleiches gilt für besonders auffällige Elemente deren Wiederholung man sofort sehen würde.
 Sofern es sich um eine Textur mit nur lokaler Struktur handelt und man etwas Rechenleistung investiert kann man diese Mängel ohne Verlust an Qualität beheben!

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 === MRFsynthesis ===
-Das Tool hat den klangvollen Namen ''"Semi Causal Nonparametric Markov Random Field Texture Synthesis"'', oder kurz ''"MRFsynthesis"''. Es gibt kein Binary, aber der [http://www.texturesynthesis.com/texture.htm Quellcode ist hier verfügbar]. Da dem Quellcode keine Lizenz beiliegt konnte bisher noch nicht eindeutig geklärt werden wie man die erzeugten Texturen einsetzen darf. Bevor man das Tools also für mehr einsetzt als nur zum rumspielen/testen, sollte man den Autor vorsichtshalber fragen. Eine derartige Anfrage läuft gerade, wurde aber noch nicht beantwortet.
+Das Tool hat den klangvollen Namen ''"Semi Causal Nonparametric Markov Random Field Texture Synthesis"'', oder kurz ''"MRFsynthesis"''. Es gibt kein Binary, aber der [http://www.texturesynthesis.com/texture.htm Quellcode ist hier verfügbar]. In den einzelnen Quellcodedateien findet sich ein Lizenztext als Kommentar. Es konnte jedoch bisher noch nicht eindeutig geklärt werden, wie man die erzeugten Texturen einsetzen darf. Bevor man das Tools also für mehr einsetzt als nur zum rumspielen/testen, sollte man den Autor vorsichtshalber fragen. Weitere Informationen auf der [[Diskussion:Texturesynthesis#MRFsynthesis_Lizenz|Diskussionsseite]].
 Vermutlich, da der Code aus dem Jahr 2002 stammt, muss man leider etwas am Quellcode fummeln bis aktuelle Compiler den Code akzeptieren. Sollte aber ziemlich offensichtlich sein, in ''Option.h'' musste ich ein ''using namespace std;'' hinzufügen und in ''nr.h'' zweimal eine ungenutzte Funktion ''fmin'' auskommentieren. Ich nutze Fedora 10 Linux mit gcc 4.3.2 und kann daher nichts darüber sagen, ob es möglich ist das ganze unter Windows zum laufen zu bringen.

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	Von der Qualität her ist das Plugin mit [[#MRFsynthesis\|MRFsynthesis]] vergleichbar. Durch die Integration in GIMP ist die Bedienung deutlich einfacher als über die Kommandozeile. Zudem hat Resynthesizer mehr Features und ist darüberhinaus wesentlich schneller. Da die Laufzeit weniger abhängig von der Texturgröße ist kann man mit wesentlich höheren Auflösungen arbeiten.		Von der Qualität her ist das Plugin mit [[#MRFsynthesis\|MRFsynthesis]] vergleichbar. Durch die Integration in GIMP ist die Bedienung deutlich einfacher als über die Kommandozeile. Zudem hat Resynthesizer mehr Features und ist darüberhinaus wesentlich schneller. Da die Laufzeit weniger abhängig von der Texturgröße ist kann man mit wesentlich höheren Auflösungen arbeiten.
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		+	Auch der Resynthesizer setzt nur einen CPU-core ein und bei entsprechend hohen Auflösungen lohnt es sich mehrere Texturen gleichzeitig zu generieren. Wenn man es geschickt anstellt kann es auch sinnvoll sein mehrere Texturen zu generieren und dann nachträglich zusammenzufügen. Dies dürfte sich aber erst bei richtig hohen Auflösungen jenseits von 4096x4096 lohnen.

	Die Bedienung ist recht simpel. Zunächst lädt man die gewünschte Quelltextur in GIMP und markiert dort alle Bereiche die man nicht für die Textur Generierung verwenden möchte. Man sollte daran denken, dass man die Kantenglättung der Markierung ausschaltet. Dann erstellt man ein neues Bild mit der gewünschten Auflösung und wählt im Menü		Die Bedienung ist recht simpel. Zunächst lädt man die gewünschte Quelltextur in GIMP und markiert dort alle Bereiche die man nicht für die Textur Generierung verwenden möchte. Man sollte daran denken, dass man die Kantenglättung der Markierung ausschaltet. Dann erstellt man ein neues Bild mit der gewünschten Auflösung und wählt im Menü

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 === MRFsynthesis ===
-Das Tool hat den klangvollen Namen ''"Semi Causal Nonparametric Markov Random Field Texture Synthesis"'', oder kurz ''"MRFsynthesis"''. Es gibt kein Binary, aber der Quellcode ist hier verfügbar:
+Das Tool hat den klangvollen Namen ''"Semi Causal Nonparametric Markov Random Field Texture Synthesis"'', oder kurz ''"MRFsynthesis"''. Es gibt kein Binary, aber der [http://www.texturesynthesis.com/texture.htm Quellcode ist hier verfügbar]. Da dem Quellcode keine Lizenz beiliegt bisher noch nicht eindeutig geklärt wie man die erzeugten Texturen einsetzen darf. Bevor man das Tools also für mehr einsetzt als nur zum rumspielen/testen, sollte man den Autor vorsichtshalber fragen. Eine derartige Anfrage läuft gerade, wurde aber noch nicht beantwortet.
 Vermutlich, da der Code aus dem Jahr 2002 stammt, muss man leider etwas am Quellcode fummeln bis aktuelle Compiler den Code akzeptieren. Sollte aber ziemlich offensichtlich sein, in ''Option.h'' musste ich ein ''using namespace std;'' hinzufügen und in ''nr.h'' zweimal eine ungenutzte Funktion ''fmin'' auskommentieren. Ich nutze Fedora 10 Linux mit gcc 4.3.2 und kann daher nichts darüber sagen, ob es möglich ist das ganze unter Windows zum laufen zu bringen.
-Das Programm ist leider nicht für Mehrkern-CPUs geschrieben, man kann aber einfach für jeden Kern das Programm einmal starten. Man muss sowieso immer etwas an den Parametern spielen, bis man ein sinnvolles Ergebnis erhält. Je nach verwendetem Algorithmus und Größe der Textur kann das ganze durchaus ein paar Stunden dauern.
+Das Programm ist leider nicht für Mehrkern-CPUs geschrieben, man kann aber einfach für jeden Kern das Programm einmal starten. Man muss sowieso immer etwas an den Parametern spielen, bis man ein sinnvolles Ergebnis erhält. Je nach verwendetem Algorithmus und Größe der Textur kann das ganze durchaus ein paar Stunden dauern. Die Texturgröße geht stark in die Laufzeit ein, im Vergleich zum [[#Resynthesizer|Resynthesizer]] ist das Programm ziemlich langsam.
 Als Inputdatei sollte man ein PNG wählen. Zum einen geht so keine Qualität verloren, zum anderen produziert das Programm aus irgendeinem Grund beim speichern von JPG Dateien einen schwarzen Balken am oberen Bildrand. Wenn man Probleme mit Rauschen im Ergebnis hat, kann man die Ausgabeauflösung etwas höher wählen und nachher das Bild herunter skalieren.

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 === Resynthesizer ===
-Der [http://www.logarithmic.net/pfh/resynthesizer Resynthesizer] ist ein Plugin für das beliebte Grafikprogramm [http://de.wikipedia.org/wiki/GIMP GIMP]. Sowohl GIMP als auch das Plugin sind freie Software, also insbesondere auch kommerziell nutzbar.
+Der [http://www.logarithmic.net/pfh/resynthesizer Resynthesizer] ist ein Plugin für das beliebte Grafikprogramm [http://de.wikipedia.org/wiki/GIMP GIMP]. Sowohl GIMP als auch das Plugin sind freie Software, also insbesondere kostenlos und auch kommerziell nutzbar.
-(...hier kommt bald mehr...)
+Von der Qualität her ist das Plugin mit [[#MRFsynthesis|MRFsynthesis]] vergleichbar. Durch die Integration in GIMP ist die Bedienung deutlich einfacher als über die Kommandozeile. Zudem hat Resynthesizer mehr Features und ist darüberhinaus wesentlich schneller. Da die Laufzeit weniger abhängig von der Texturgröße ist kann man mit wesentlich höheren Auflösungen arbeiten.
 == Perspektivenkorrektur ==
 Als Abschluss möchte ich noch erwähnen, dass es mittlerweile auch eine stark verbesserte Implementierung des [http://www.graphics.rwth-aachen.de/ Lehrstuhls Informatik 8] der [http://www.rwth-aachen.de/ RWTH Aachen] die unter anderem eine Perspektivenkorrektur einsetzt. Dies ermöglicht es zu einem gewissen Grad auch die globale Struktur zu erhalten bzw. fortzusetzen. Zum Beispiel kann man das Colosseum in Rom virtuell wieder aufbauen. [http://www.graphics.rwth-aachen.de/index.php?id=33 Bilder und ein Video gibts hier]. Insbesondere das Bild des Aachener Rathauses ist heftig!