从技术上讲，为了得到类似于图1a中降雪效果，我们需要构造三层雪花图像，并且每一层的雪花数量、雪花大小、雪花的模糊程度都应该有所不同。雪花数量可以通过交互式参数进行设定，雪花大小可以通过随机函数进行随机分配，而雪花的模糊可以通过高斯模糊或者圆盘模糊算子进行滤波获得。此外，尽管在图1中几乎所有的雪花都是垂直于地面降落，这可能是因为当时没有刮风。但是，在风力的作用下雪花呈一定角度降落更常见。为了模拟这种效果，可以考虑使用动态模糊算子进行滤波。为了将高斯模糊及圆盘模糊和动态模糊区分开，我们称前两类模糊为静态模糊。

有了上述考虑，我们就可以提出如下的飞雪场景合成算法：

Step1：将一副不含飞雪的原始图像读入到内存中；

Step2：为三个和原始图像大小相同的掩膜图像分配内存空间，这三个掩膜图像每一个分别对应着一层雪花图像，并且初始化为全0值。

Step3：交互式为每一层雪花图像指定雪花点数、雪花大小、模糊半径、模糊方差、动态大小、运动方向等参数。其中雪花点数和雪花大小将用于控制雪花的密集度，模糊半径和模糊方差将用于控制雪花静态模糊的程度，动态大小和运动方向一方面控制雪花运动的方向，另一方面也控制雪花的动态模糊程度。

Step4：根据Step3指定的雪花点数、雪花大小，对每一层内的每一朵雪花的位置和大小进行随机确定，然后根据模糊半径、模糊方差，通过使用高斯或者圆盘模糊算子进行滤波以获得静态模糊效果，最后根据动态大小、运动方向，通过使用动态模糊算子进行滤波以获得动态滤波效果。

Step5：将三层雪花图像和原始图像进行融合，以得到最后的合成图像。

在上述5个步骤中，Step1、2、3和5涉及到程序的界面编程，而Step4是飞雪场景合成算法的核心，它涉及到两个关键子程序，而这两个子程序都将被Step5中被调用。此外，在Step5中也有一个图像两两合成子程序。因此我们先介绍这三个核心子程序，然后在第3节结合界面编程技术一起介绍Step1、2、3和5。

如Step4所述，首先应该对雪花团的位置和大小进行随机分配。为此，我们可以用随机函数rand来随机分配每个雪花团的中心点（row，col）位置和雪花团所占方形像素区域的半长xsize，然后将方形局部区域（row – xsize：row + xsize，col – xsize：col + xsize）设置为最大亮度值255，即可得到随机雪花团的初始图像。参考代码段1：

%---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

%代码段1

function [maskImage] = sub_makeRandPoints(height,width,pointNumber,pointSize)

%函数功能：

%   对雪花的位置和大小进行初始分配，产生和原始图像大小相等的随机雪花团的初始图像

%参数说明：

%   输入参数：

%     height：原始图像的高等

%     width：原始图像的宽度

%     pointNumber：用于控制雪花团的密集程度，值越大，雪花团越密集

%     pointSize：最大雪花团的半长，和随机函数rand一起决定每个具体雪花团的大小

%   输出参数：

%     maskImage：保存随机雪花团的初始图像

%--------------------------------------------------------------------------

    %生成一个和原始图像大小相等的雪花团初始图像，初始值全为0

    maskImage = zeros(height,width);

%对每个雪花团的中心点随机分配其行坐标和列坐标的位置。由于rand函数产生的随机数都是归一化

%的，也即只产生[0,1]之间的随机数，因此在后面应该乘上高度或者宽度才能得到真正的行列坐标。

    rowLocation = rand(1,pointNumber);

    colLocation = rand(1,pointNumber);

%对每个雪花团随机分配其团的大小，该值也是归一化的，在后面应该乘以pointSize以确定每个具体

%雪花团的大小

    rsize = rand(1,pointNumber);

    %初始化for循环中的变量，以满足matlab使用JIT技术进行for循环加速

    row = 0;%临时保存每个雪花团中心点的行坐标

    col = 0;%临时保存每个雪花团中心点的列坐标

    xsize = 1;%临时保存每个雪花团的半长

    pointIter = 1;%for循环的迭代计数器

    startRow = 0;%和stopRow一起确定每个雪花团的行坐标区域

    stopRow = 0;

    startCol = 0;%和stopCol一起确定每个雪花团的列坐标区域