简单二维纹理映射
12纹理概念及纹理映射说课讲解
纹理映射
纹理的概念 函数纹理 几何纹理 纹理映射
纹理映射
纹理的概念 函数纹理 几何纹理 纹理映射
纹理映射
把纹理图像值映射到三维物体的表面的技术
• 问题 改变物体的属性，可以产生纹理的效果，对简单光
照明模型而言 • 改变漫反射系数来改变物体的颜色 • 改变物体表面的法向量
纹理映射
目标: 在不增加几何细节的情况下增加可见的细节 多边形 多边形
纹理示例
表面细节的基本概念
表面的分类：
1)光滑表面（理想世界） 2)细节表面（真实世界）
纹理的分类：
1)颜色纹理
二维纹理，物体表面花纹、图案 三维纹理，木材纹理
2)几何纹理
基于物体表面的微观几何形状------法向扰动 举例：凸凹不平的树皮
• 纹理映射可分为 2D 和 3D 映射 • 2D – “墙纸”，即将一个 2D 图像映射到一个物体上 • 3D – “雕刻” ，即在一块材质上刻出一个物体
2D 纹理映射
• 将一个 2D 纹理图映射到一个 3D 物体上 • 如何将物体上的点与纹理上的坐标一一对应 ?
纹理映射
所谓纹理映射，就是将一给定的纹理函数映射到物体的表面上，即在 计算物体表面光照度之前，将相应的纹理函数值作为物体表面漫反射的光亮 度Id代入光照明模型进行计算。 作纹理映射时，需要涉及纹理空间、景物空间及图像空间之间的映射， 映 射过程如图 所示。
对于一般参数曲面片，如双三次参数曲面片，通常将其沿u, v参数线划 分成四边形或三角形网格。 四边形或三角形网格内的参数值，可以由顶点处 精确的参数值求出。
在图中，参数曲面片由空间四边形B1B2B3B4近似表示，
其中: u1≤u≤u2, v1≤v≤v2。
纹理映射原理
纹理映射原理纹理映射是计算机图形学中一项重要技术，它能够使得我们在二维平面上将纹理贴到三维物体表面，从而增加真实感和细节。
在这个过程中，纹理映射使用了几种关键概念和原理。
首先，纹理映射使用了纹理坐标来描述物体表面上各点和纹理图像中像素的对应关系。
纹理坐标可以看作是物体表面上的一个点在纹理图像中的位置。
通常，纹理坐标是由两个浮点数(u, v)表示，范围一般是[0, 1]。
通过纹理坐标，我们可以在纹理图像中确定应该对应到物体表面上的纹理像素。
当计算机渲染三维物体时，纹理映射的第一步是将纹理坐标映射到物体表面上的每个顶点。
这个过程是通过纹理坐标的插值来实现的，通常使用三角形插值的方法，将纹理坐标从顶点插值到三角形的内部。
一旦顶点的纹理坐标已经确定，接下来的步骤是在三角形内部的每个像素上进行纹理采样。
纹理采样过程是通过纹理过滤器实现的。
常用的纹理过滤器包括最邻近采样、双线性插值和三线性插值等。
最邻近采样是一种简单的方法，它通过找到离目标像素最近的纹理像素进行采样。
双线性插值则是通过对目标像素周围的四个纹理像素进行加权平均来得到采样结果，这样可以平滑过渡纹理。
而三线性插值是双线性插值的扩展，它通过对两个不同分辨率的纹理图像进行双线性插值采样，实现了更好的纹理细节表现。
纹理映射最常用的应用之一是纹理映射贴图。
这是通过将纹理图像贴到三维物体表面来实现纹理映射。
贴图包含了物体表面的颜色和纹理信息，以及表面法线和材质属性等。
在贴图中，每个像素的颜色通常由纹理坐标和相应的纹理采样获得。
通过适当的纹理坐标和纹理过滤器，我们可以在渲染过程中实时调整物体的表面质感，从而产生逼真的效果。
纹理映射还可以用于实现其他图形效果，例如投影纹理映射和镜面反射。
投影纹理映射通过将纹理图像投射到物体表面上，产生伪影的效果。
镜面反射则通过将环境图像或虚拟场景映射到物体表面上，使物体表面看起来像一个镜子，反射周围环境的景象。
综上所述，纹理映射是计算机图形学中的重要技术，通过使用纹理坐标、插值和采样等方法，将纹理图像贴到三维物体表面上，实现细节和真实感的增加。
第三章光照模型纹理映射
第三章光照模型及纹理映射基本光照模型1.在现实生活中，当光照在非透明物体上时，部分光线被物体吸收，剩余的部分光线被反射。
人眼依靠这种反射光来感知物体的形状、颜色和其他细节。
从光源投向物体的光称为入射光，从物体表面反射回的光称为反射光。
1.1光照模型概述当光照射到物体表面上时，将出现3种情况：●光从物体表面反射，形成反射光●光穿透物体，形成透射光●光被物体吸收，转化成为物体的内能在上述三种情形的光线中，通常只有前2种情形的光线会对人眼产生视觉效果，使人察觉到物体的色彩变化。
OpenGL用一种近似的光照模型模拟现实世界的光照效果。
在该模型中，仅当物体表面吸收和反射光线时，光源才会起做作用。
每一个物体表面都假定是由某种特性的材料构成的。
一种材料可能发出自己的光线，也可能在各个方向上发散一些射入的光线，还有可能像镜子一样在某个方向强烈地反射入射光。
1.2光照分量在OpenGL的简化光照模型中，将光照分为4个独立的组成部分：辐射光、环境光、漫反射光和镜面反射光。
1）辐射光辐射光是直接从物体或光源发出的，不受任何其他光源的影响。
2）环境光环境光是这样一种光线，它被环境多次反射，以致于连初始方向也难以确定。
这种光线看起来就像来自于所有的方向，当它照在一个物体表面时，它在所有的方向上等量地反射。
3）漫反射光在被照射物体表面的反射光中，那些均匀地向各个方向反射出去的光，称为漫反射光，如黑板反射就属于漫反射光4）镜面反射光镜面反射光是指超一定方向的反射光，如点光源照射光滑金属球表面时，会在球表面形成一个特别亮的区域，呈现所谓的高亮(Highlight>，这就是光源在该物体表面形成的镜面反射光(SpecularLight>。
点光源照射表面光滑的物体时，高亮区域小而亮；而点光源照射表面粗糙的物体时，高亮区域大而不亮。
1.3创建光源光源有许多特性，如颜色、位置、方向等。
不同特性的光源，作用在物体上的效果是不一样的。
计算机形学纹理映射基础知识全面解析
计算机形学纹理映射基础知识全面解析计算机形学纹理映射是图形图像处理中一个重要的技术，它可以将纹理图像映射到三维模型的表面上，使得模型表面呈现出细腻的纹理效果。
在计算机图形学和计算机视觉领域，纹理映射被广泛应用于三维建模、游戏开发、虚拟现实、电影特效等方面。
本文将对计算机形学纹理映射的基础知识进行全面解析，包括纹理的表示、纹理坐标映射、纹理过滤和纹理映射技术的应用等内容。
一、纹理的表示纹理是一种通过图像来描述物体表面外观的技术。
计算机中，纹理可以用一幅位图来表示。
位图是由一系列像素点组成的二维矩阵，每个像素点的颜色值通过RGB模型来表示。
在纹理映射中，我们常用的纹理图像格式有BMP、JPEG、PNG等。
这些图像格式不仅可以表示颜色信息，还可以表示其他图像特征，比如透明度、反射率等。
纹理图像的大小通常是2的幂次方，例如256×256、512×512等。
二、纹理坐标映射纹理映射的基本原理是将纹理图像中的像素映射到模型表面上的坐标。
为了实现这一映射，需要给模型的每个顶点指定一个纹理坐标。
纹理坐标是一个二维坐标，通常用(u, v)表示。
顶点的纹理坐标决定了其在纹理图像中的采样位置。
通过对纹理坐标的插值或者变换，可以得到模型表面上每个点所对应的纹理坐标，从而获取纹理图像中的像素值。
这样，模型表面上的每个点都可以呈现出纹理图像中所对应的颜色。
三、纹理过滤纹理过滤是纹理映射中一个重要的技术，它处理了三维模型表面和纹理图像之间的采样问题。
在纹理映射中，对于模型表面上一个离散的点，需要从纹理图像中获取它所对应的纹理值。
由于纹理图像的像素点是有限的，而模型表面上的点是连续的，因此需要对纹理进行采样过滤。
常用的纹理过滤算法有最近邻采样、双线性插值、三线性插值等。
这些过滤算法可以有效减少纹理映射过程中的失真，提高纹理映射的质量。
四、纹理映射技术的应用纹理映射技术在计算机图形学和计算机视觉领域有着广泛的应用。
计算机形学的纹理映射
计算机形学的纹理映射计算机图形学中的纹理映射是一种常见且广泛应用的技术，用于增强三维模型的真实感和细节。
本文将探讨纹理映射的概念、原理和应用，并分析其在计算机图形学领域中的重要性。
一、概述纹理映射是一种将二维图像贴附到三维模型表面的过程。
它通过在三维模型的表面上粘贴纹理图像来模拟真实世界中的材质和细节。
纹理映射可以使平凡的三维模型变得生动，并为渲染引擎提供更真实的光照效果。
二、纹理映射的原理纹理映射的原理可简单描述为以下三个步骤：1. 纹理坐标的计算：为了将二维纹理贴附到三维模型表面上，首先需要计算每个顶点的纹理坐标。
纹理坐标是一个二维向量，指示了纹理图像中的像素位置。
2. 纹理插值：一旦获得了每个顶点的纹理坐标，渲染引擎会根据每个像素的位置在顶点之间进行插值计算，以确定其在纹理图像中的位置。
这样可以确保纹理图像均匀地覆盖整个三维表面。
3. 纹理采样：根据插值计算的纹理坐标，渲染引擎从纹理图像中采样像素值。
采样过程将决定每个像素的颜色和纹理特征。
三、纹理映射的应用纹理映射在计算机图形学中有广泛的应用。
以下是几个常见的应用领域：1. 视觉效果：纹理映射可用于创建逼真的视觉效果，如岩石、树木的表面纹理。
通过将真实世界的图像应用到模型上，可以使其看起来更加真实。
2. 游戏开发：游戏中的角色、场景和物体通常都需要进行纹理映射。
纹理映射可以为游戏提供更好的视觉效果，并增加游戏的沉浸感。
3. 虚拟现实：纹理映射是虚拟现实技术中不可或缺的一部分。
通过在虚拟环境中应用纹理，可以增强用户感知，使其更好地融入虚拟世界。
4. 增强现实：纹理映射在增强现实应用中也扮演着重要角色。
通过在现实世界中投射纹理，可以实现虚拟物体与真实世界的交互。
结论纹理映射是计算机图形学中的重要技术之一，通过将二维纹理应用于三维模型的表面，可以增强模型的真实感和细节。
它在视觉效果、游戏开发、虚拟现实和增强现实等领域都有广泛应用。
纹理映射的原理和应用需要综合考虑，以确保最佳的效果和性能。
Blender纹理映射教程 使用UV映射创建复杂材质
Blender纹理映射教程：使用UV映射创建复杂材质在Blender中，纹理映射是一个重要的工具，可以为三维模型增加细节和真实感。
其中一种常用的纹理映射方法是使用UV映射。
UV映射允许我们将二维纹理映射到三维模型的表面上，创建出复杂且栩栩如生的材质。
本教程将向您展示如何在Blender中使用UV映射来创建复杂的材质。
首先，我们需要准备一个三维模型，可以是任何形状或大小的物体。
在Blender中，选择一个基本几何体或导入一个自定义模型作为起点。
确保您已经在编辑模式下选择了整个模型。
接下来，打开Blender的“UV编辑器”窗口。
您可以通过将窗口布局更改为“UV编辑器”来实现。
此时，您将在窗口中看到一个空白的网格，它代表了我们的模型的UV坐标空间。
选中模型后，在3D视图中按下“U”键，然后选择“展开”选项。
这将自动对整个模型进行UV展开，并将其映射到UV编辑器窗口中。
现在，我们需要将一个纹理映射到我们的模型上。
打开一个纹理文件，将其拖放到UV编辑器窗口。
您将看到纹理被加载到UV网格上。
然后，在“材质”选项卡中，您可以选择“新建”或“编辑”一个材质。
给材质命名后，选择“纹理”选项卡。
点击“新建纹理”按钮，然后在“纹理类型”下拉菜单中选择“影像”。
接下来，在“影像”选项卡中，点击“打开”按钮，选择您想要应用的纹理图像。
然后，将该纹理映射到模型上，我们需要设置纹理坐标的映射方式。
在“影像”选项卡的底部，有一个名为“坐标”（Coordinates）的下拉菜单。
将其设置为“UV”，这将告诉Blender使用UV映射方式。
现在，我们可以开始对纹理进行调整和编辑。
在UV编辑器窗口中，选择一个面孔或边缘，然后在纹理图像上进行调整，以控制模型上的纹理位置和大小。
您可以使用顶点、边缘和面的选择工具来直接对纹理进行编辑。
此外，您还可以使用Blender提供的一些工具来增加更多的细节。
比如，通过使用“投影”工具，在UV网格上添加细节和纹理效果。
纹理映射方法
纹理映射方法纹理映射方法是计算机图形学领域中非常重要的一部分，它能够为计算机生成的图像赋予更真实的外观和细节。
随着计算机技术的不断发展和进步，纹理映射方法也在不断演化和改进。
本文将详细介绍纹理映射方法的概念、原理、分类以及在计算机图形学领域中的应用，希望能够对读者有所帮助。
一、纹理映射方法的概念纹理映射是将一个二维图像或纹理图像映射到三维物体表面上的过程。
通俗地说，就是将一张图片贴到三维物体上，以增加真实感和细节。
纹理映射方法主要包括纹理坐标的映射和纹理像素的采样。
纹理坐标的映射是将三维物体上的顶点坐标映射到二维纹理坐标系上，从而确定纹理图像上相应的位置。
而纹理像素的采样则是根据纹理坐标从纹理图像中获取颜色信息，然后应用到物体表面上。
二、纹理映射方法的原理纹理映射的基本原理是在给定的纹理坐标系下，将三维物体表面上的点映射到二维纹理图像上，并根据映射到的位置从纹理图像中获取相应的颜色信息。
这样可以为物体表面赋予更加细致的纹理和外观，进而增加真实感和视觉效果。
三、纹理映射方法的分类根据不同的映射方式和实现技术，纹理映射方法可以分为多种类型，包括：简单纹理映射、投影纹理映射、环境纹理映射、积分纹理映射、多层纹理映射等。
简单纹理映射是最基本的纹理映射方法，它将纹理图像简单地贴到物体表面上。
投影纹理映射是根据投影方式将纹理映射到物体表面上，常见的有透视投影和正交投影。
环境纹理映射是根据物体表面法向量和观察者位置确定纹理颜色，实现物体表面的反射和折射效果。
积分纹理映射是通过对纹理图像进行积分来模拟散射光效果，以增加真实感。
多层纹理映射是将多个纹理图像叠加到物体表面上，以实现更加复杂的效果。
四、纹理映射方法在计算机图形学中的应用纹理映射方法在计算机图形学中有着广泛的应用，包括游戏开发、动画制作、虚拟现实等领域。
在游戏开发中，通过精细的纹理映射方法，可以使游戏场景和角色更加逼真，增加游戏的沉浸感和真实感。
动画制作中，纹理映射方法可以为角色表面赋予更加真实的皮肤质感和细节，提升动画的观赏性。
opengl算法学习---纹理映射
opengl算法学习---纹理映射纹理映射纹理映射(Texture Mapping)，⼜称纹理贴图，是将纹理空间中的纹理像素映射到屏幕空间中的像素的过程。
简单来说，就是把⼀幅图像贴到三维物体的表⾯上来增强真实感，可以和光照计算、图像混合等技术结合起来形成许多⾮常漂亮的效果。
纹理纹理可看成是⼀个或多个变量的函数，因此根据纹理定义域的不同，纹理可分为⼀维纹理、⼆维纹理、三维纹理和⾼维纹理。
基于纹理的表现形式，纹理⼜可分为颜⾊纹理、⼏何纹理两⼤类。
颜⾊纹理指的是呈现在物体表⾯上的各种花纹、图案和⽂字等，即通过颜⾊⾊彩或明暗度的变化体现出来的细节。
如⼤理⽯墙⾯、墙上贴的字画器⽫上的图案等。
⼏何纹理(也可称为凹凸纹理)是指基于景物表⾯微观⼏何形状的表⾯纹理，如桔⼦、树⼲、岩⽯、⼭脉等表⾯呈现的凸凹不平的纹理细节。
⽣成颜⾊纹理的⼀般⽅法是在⼀个平⾯区域(即纹理空间)上预先定义纹理图案，然后建⽴物体表⾯的点与纹理空间的点之间的对应—即映射。
以纹理空间的对应点的值乘以亮度值，就可把纹理图案附到物体表⾯上⽤类似的⽅法给物体表⾯产⽣凹凸不平的外观或称凹凸纹理。
普通纹理映射常见的2D纹理映射实际上是从纹理平⾯到三维物体表⾯的⼀个映射。
凹凸纹理映射前述各种纹理映射技术只能在光滑表⾯上描述各种事先定义的花纹图案，但不能表现由于表⾯的微观⼏何形状凹凸不平⽽呈现出来的粗糙质感，如布纹，植物和⽔果的表⽪等1978年Blinn提出了⼀种⽆需修改表⾯⼏何模型，即能模拟表⾯凹凸不平效果的有效⽅法⼀⼏何(凹凸)纹理映射(bump mapping)技术⼀个好的扰动⽅法应使得扰动后的法向量与表⾯的⼏何变换⽆关，不论表⾯如何运动或观察者从哪⼀⽅向观察表⾯，扰动后的表⾯法向量保持不变。
Blinn表⾯法⽮扰动法在表⾯任⼀点处沿其法向附加⼀微⼩增量，从⽽⽣成⼀张新的表⾯，计算新⽣成表⾯的法⽮量以取代原表⾯上相应点的法⽮量。
透明效果与混合光学原理:透射，折射，反射颜⾊调和法设a为透明体的不透明度，0≤a≤1，则I=αI a+(1−α)I ba=1,完全不透明a=0,完全透明alpha融合技术BlendingRGBA(a)不透明度a表⽰穿透该表⾯光线的数量a=1，完全不透明;a=0,完全透明gl.blendFunc(src_ factor,dst factor)混合后颜⾊=源颜⾊src_factor+⽬标颜⾊dst_factor源颜⾊:当前对象⽬标颜⾊:帧缓存像素透明与Z-Buffer消隐当对象A是透明的，即B透过A是部分可见时先画B再画A，可以处理先画A再画B，深度缓冲会从B取⼀个像素，同时注意到⼰经绘制了⼀个更近的像素(A)，然后它的选择是不绘制BZ-Buffer消隐不能很好处理透明的物体，需要修正才⾏开启深度测试gl.enable(gl.DEPTH_TEST);绘制所有不透明物体(a=1.0)锁定深度缓冲区gl.depthMask(false);按从后向前次序绘制所有半透明物体释放深度缓冲区gl.depthMask(true);光线跟踪光线跟踪算法[WH1T80]是⽣成⾼度真实感图形的主要算法之⼀。
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#include <stdlib.h>
#include <GL/glut.h>
#define imageWidth 64
#define imageHeight 64
GLubyte image[imageWidth][imageHeight][3];
/*绘制一个简单的二维纹理图*/
void makeImage(void)
{
int i,j,r,g,b;
/*根据点的位置设置不同的颜色*/
for(i = 0;i < imageWidth;i++)
{
for(j = 0;j <imageHeight;j++)
{
r = (i*j)%255;
g = (i*i)%255;
b = (j*j)%255;
image[i][j][0] = (GLubyte)r;
image[i][j][1] = (GLubyte)g;
image[i][j][2] = (GLubyte)b;
}
}
}
void myInit(void)
{
glClearColor(0.0,0.0,0.0,0.0);
glEnable(GL_DEPTH_TEST);
glDepthFunc(GL_LESS);
makeImage();
glPixelStorei(GL_UNPACK_ALIGNMENT,1);
/*指定二维纹理映射*/
glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D,0,3,imageWidth,imageHeight,0,GL_RGB,GL_UNSIGNED_BYTE,&im age[0][0][0]);
/*设置纹理参数*/
glTexParameterf(GL_TEXTURE_2D,GL_TEXTURE_WRAP_S,GL_CLAMP);
glTexParameterf(GL_TEXTURE_2D,GL_TEXTURE_WRAP_T,GL_CLAMP);
glTexParameterf(GL_TEXTURE_2D,GL_TEXTURE_MAG_FILTER,GL_NEAREST); glTexParameterf(GL_TEXTURE_2D,GL_TEXTURE_MIN_FILTER,GL_NEAREST);
/*设置纹理环境参数*/
glTexEnvf(GL_TEXTURE_ENV,GL_TEXTURE_ENV_MODE,GL_DECAL);
glEnable(GL_TEXTURE_2D);
glShadeModel(GL_FLAT);
}
void myDisplay(void)
{
glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT|GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
/*将纹理映射到四边形上*/
glBegin(GL_QUADS);
/*纹理的坐标和四边形顶点的对应*/
glTexCoord2f(0.0,0.0); glVertex3f(-1.0,1.0,0.0);
glTexCoord2f(0.0,1.0); glVertex3f(-1.0,-1.0,0.0);
glTexCoord2f(1.0,1.0); glVertex3f(1.0,-1.0,0.0);
glTexCoord2f(1.0,0.0); glVertex3f(1.0,1.0,0.0);
glEnd();
glFlush();
}
void myReshape(int w,int h)
{
glViewport(0,0,(GLsizei)w,(GLsizei)h);
glMatrixMode(GL_PROJECTION);
glLoadIdentity();
gluPerspective(80.0,1.0-(GLfloat)w/(GLfloat)h,1.0,30.0);
glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
glLoadIdentity();
}
int main(int argc,char **argv)
{
/*初始化*/
glutInit(&argc,argv);
glutInitDisplayMode(GLUT_SINGLE|GLUT_RGB);
glutInitWindowSize(300,300);
glutInitWindowPosition(200,200);
/*创建窗口*/
glutCreateWindow(" Texture ");
/*绘制与显示*/
myInit();
glutReshapeFunc(myReshape); glutDisplayFunc(myDisplay);
glutMainLoop();
return 0;
}。