SIAM Journal on Imaging Sciences, Volume 13, Issue 1, Page 78-107, January 2020.
This paper deals with 2D image transformations from a perspective of a 3D heterogeneous shape modeling and computer animation. Shape and image morphing techniques have attracted a lot of attention in artistic design, computer animation, and interactive and streaming applications. We present a novel method for morphing between two topologically arbitrary 2D shapes with sophisticated textures (raster color attributes) using a metamorphosis technique called space-time blending (STB) coupled with space-time transfinite interpolation. The method allows for a smooth transition between source and target objects by generating in-between shapes and associated textures without setting any correspondences between boundary points or features. The method requires no preprocessing and can be applied in 2D animation when position and topology of source and target objects are significantly different. With the conversion of given 2D shapes to signed distance fields, we have detected a number of problems with directly applying STB to them. We propose a set of novel and mathematically substantiated techniques, providing automatic control of the morphing process with STB and an algorithm of applying those techniques in combination. We illustrate our method with applications in 2D animation and interactive applications.

中文翻译：

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带纹理的2D形状的自动控制变形

SIAM影像科学杂志，第13卷，第1期，第78-107页，2020年1月。
本文从3D异构形状建模和计算机动画的角度处理2D图像转换。形状和图像变形技术已在艺术设计，计算机动画以及交互式和流应用程序中引起了很多关注。我们提出了一种新的方法，该方法使用称为空时混合（STB）的变态技术结合时空超限插值，在具有复杂纹理（栅格颜色属性）的两个拓扑任意2D形状之间变形。该方法通过在形状和关联的纹理之间生成而无需在边界点或特征之间设置任何对应关系，就可以在源对象和目标对象之间进行平滑过渡。当源对象和目标对象的位置和拓扑结构明显不同时，该方法不需要预处理，可以应用于2D动画。通过将给定的2D形状转换为有符号的距离场，我们已经发现了将STB直接应用于它们的许多问题。我们提出了一套新颖且在数学上得到证实的技术，这些技术可通过STB提供对变形过程的自动控制，以及将这些技术组合应用的算法。我们通过2D动画中的应用程序和交互式应用程序来说明我们的方法。通过STB提供对变形过程的自动控制，以及结合使用这些技术的算法。我们通过2D动画中的应用程序和交互式应用程序来说明我们的方法。通过STB提供对变形过程的自动控制，以及结合使用这些技术的算法。我们通过2D动画中的应用程序和交互式应用程序来说明我们的方法。