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「算」出來的顏色

99/01/13 13709

范賢娟｜臺灣師範大學科學教育研究所

看黑白舊片，雖可發思古之幽情，但很多人可能會感嘆：「如果是彩色的該多好！」在網路上買衣服，消費者是不是也常希望能有個虛擬試衣間，來換搭不同的衣服才有真實感？這些有可能嗎？現在運用資訊運算的技術，影像的重新上色與換色不再是夢想。交通大學資訊工程學系林文杰教授運用「似規則化材質」（near-regular texture, NRT）的技術，針對似規則性圖案，可以視需要做改變。

這是藉由捕捉似規則圖案在物體表面所呈現的規則度變化，經由特殊的演算法，推出其幾何與光影的變化函數，再把這函數套用到其他的材質圖案上。

雖然對處理靜態影像很成功，但想發展到動態影像，最大的問題在於原本定座標用的規則圖案，在快速移動及不特定地方被遮掩時就容易混淆，過去其他人的研究便在這裡遇到瓶頸。

林教授研究的貢獻是提出一個新的、以彈簧晶格機率場為基礎來定 NRT 座標的動態演算模式，並且發展出一個追蹤的演算法來有效地計算出動態 NRT 被遮掩的部分，然後再加上擷取的光影函數來替換動態影像中的似規則化材質，他也實際上從舊電影中擷取片段來測試。

林教授表示，目前還有其他的技術可以追蹤衣服的表面運動，不過有的要在衣服上黏貼標的物，有的要用多部攝影機同時拍，能夠直接拿舊片來上色、換色的，目前還是只有這個技術。不過他也知道，這項技術現在僅適用於「似規則化的材質」，適用範圍還有很多限制。以後如果要做更多的應用，還需要下功夫去克服各類的挑戰。

林教授的研究領域在電腦圖學、電腦動畫及電腦視覺，他與成功大學李同益教授的研究團隊還合作開發出即時電腦動畫技術，可以動態模擬人走路時遇到各種狀況時的反應，例如遇到外力推拉、在光滑地板上跌倒等。這些技術在電腦動畫、電玩發展及虛擬實境上都可以有很好的應用，他非常鼓勵年輕學生投入這有趣、好玩又實用的研究方向。尤其喜歡打電玩或著迷電影特效的學生，何不親自參與背後數位影像與電腦動畫的技術開發呢？

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林文杰教授網頁：http://www.cs.nctu.edu.tw/~wclin

資料來源

《科學發展》2010年1月，445期，72 ~ 73頁

虛擬實境(28) 電腦動畫(1)

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