Chapt 8 纹理映射技术
纹理映射和阴影处理
二、 什么是半影
Occluder-遮挡物：阴影的生成是因为空间有遮挡物。这 些遮挡物把光源挡住了，所以在receivers上有些部分就很 阴暗。
阴影是本影和半影的组合。求出本影和半影的并集（union ）来绘出阴影。
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二、 阴影
n 自身阴影：由于物体自身的遮挡而使光线照射不到它上面 的某些面；
纹理映射
一、 什么是纹理和纹理映射？
没有纹理
有纹理
二、 纹理有什么用？
n 表面可以用纹理来代替，不用痛苦地构造模型和材质细 节，节省时间和资源，让用户做其他更重要的东西。
n 可以用一个粗糙的多边形和纹理来代替详细的几何构造 模型，节省时间和资源。
二、 纹理作用
+
=
三、 纹理分类
颜色纹理：颜色或明暗度变化体现出来的表面细节，如刨光 木材表面上的木纹。
几何纹理：由不规则的细小凹凸体现出来的表面细节，如 桔子皮表面的皱纹。
四、 图形学中纹理定义
在真实感图形学中，可以用下列两种方法来定义纹理： （1）图象纹理：将二维纹理图案映射到三维物体表面，绘制物 体表面上一点时，采用相应的纹理图案中相应点的颜色值。 （2）函数纹理：用数学函数定义简单的二维纹理图案，如方格 地毯；或用数学函数定义随机高度场，生成表面粗糙纹理即几 何纹理。
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五、 纹理映射
几何纹理使用一个称为扰动函数的数学函数进行定义。 扰动函数通过对景物表面各采样点的位置作微小扰动来改 变表面的微观几何形状。 设景物表面由下述参数方程定义：Q = Q(u,v)
则表面任一点(u,v)处的法线为：N = N (u,v) = Qu (u,v) × Qv (u,v)
纹理映射
纹理的重复和截取
对纹理坐标超出[0，1]之外的，在纹理图中对 这些坐标进行截取和重复。 在纹理重复期间，忽略纹理坐标的整数部分， 并且将纹理图的拷贝粘贴在物体表面上。 截取纹理坐标是：将任何大于1.0的值设置为 1.0，将任何小于0.0的值设置为0.0。
纹理的重复和截取
glTexParameterfv(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_S, GLREPEAT); glTexParameterfv(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_T, GLREPEAT); 对二维纹理图，当纹理坐标超出[0,1]时，纹理 同时在S和T两个方向进行重复。
纹理映射
纹理对象
纹理对象用于存储纹理数据，并使之可用。 使用纹理对象的步骤：
1. 2. 3. 4. 5.
6.
生成纹理对象名称（glGenTextures） 创建纹理对象（glBindTexture） 指定纹理映射方式(glTexParameteri) 指定纹理(glTexImage2D) 绑定和重新绑定纹理对象，以便可以将其中的 纹理映射到物体上。 分配纹理坐标(glTexCoord2f)
指定纹理
glTexImage2D(GLenum target, GLint level, GLint components, GLsizei width, GLsizei height, GLint border, GLenum format, GLenum type, const GLvoid *textls) target:GL_TEXTURE_2D level:当纹理图只有一种分辨率时，level为0 components:1.1版本GL_RGBA，在描述一个图像的 纹理单元时，用R、G、B、A分量；当1.0版本时，用 4 border:指明边界的宽度，0表示没有边界 format:图像的数据格式 GenTexture(GLsizei n, GLuint *textureNames)
3DMAX中纹理映射技术的应用
3DMAX中纹理映射技术的应用3DMAX中纹理映射技术的应用纹理映射是3DMAX软件中一种常用的技术，它能够为三维模型增加逼真度和细节，使得模型在渲染时更加真实。
在本文中，我们将探讨3DMAX中纹理映射技术的应用。
一、纹理映射的基本原理纹理映射是一种将二维材质图像应用到三维模型表面的方法。
通过将材质图像像素与三维模型的顶点相对应，实现将图像投影在三维模型上的效果。
纹理映射能够为模型表面增加细节和纹理，以使其更加真实、美观。
二、纹理映射的类型在3DMAX中，存在多种纹理映射类型，包括环境贴图、漫反射贴图、法线贴图等。
每一种纹理映射类型都有不同的应用场景和效果。
1. 环境贴图环境贴图是一种广泛应用于3DMAX渲染中的纹理映射技术。
通过将360度全景图投影到模型表面，实现给模型增加周围环境的效果。
环境贴图能够增加模型的真实感，并带来光照和反射的效果。
2. 漫反射贴图漫反射贴图是一种常用的纹理映射类型，它能够为模型表面增加颜色纹理和细节。
通过将彩色图像投影到三维模型上，实现模型表面颜色的变化和纹理效果。
漫反射贴图使得模型看起来更加真实，并能够呈现出不同的材质质感。
3. 法线贴图法线贴图则是一种用于增加模型表面细节的纹理映射技术。
通过将法线图像应用到模型表面，实现给模型增加凹凸感和细微的细节纹理。
法线贴图能够有效地提升模型的真实感，并使其在渲染时呈现出更多的细节和纹理。
三、纹理映射的应用案例1. 游戏开发在游戏开发中，纹理映射技术是不可或缺的。
通过对游戏场景、角色和道具等进行纹理映射，可以为游戏增加真实感和细节，提升玩家的游戏体验。
2. 影视特效制作纹理映射技术在影视特效制作中也有广泛的应用。
通过将纹理映射应用到特效模型上，可以增加模型的细节，使其在电影或电视剧中更加逼真。
3. 建筑设计在建筑设计中，纹理映射技术可以用于将材质图像应用到建筑模型上，从而呈现出真实的建筑效果。
通过给建筑模型增加纹理，可以更好地展示建筑材料的外观和质感。
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。
3D建模与设计中的纹理映射方法研究
3D建模与设计中的纹理映射方法研究在3D建模与设计中，纹理映射是一个重要的技术，它可以赋予模型以更真实的外观和触感。
通过纹理映射，我们可以在模型表面上添加细节、颜色、光照效果等，使其更加生动逼真。
本文将研究3D建模与设计中常用的纹理映射方法，包括贴图映射、法线映射和置换映射。
首先，我们来介绍贴图映射（Texture Mapping）方法。
贴图是一种将图像映射到3D模型表面的技术。
它可以通过在模型表面上使用纹理图像来模拟真实世界中的细节。
贴图映射可以用来添加模型的颜色、图案、纹理等。
常见的贴图类型包括漫反射贴图、法线贴图、高光贴图等。
漫反射贴图可以给模型赋予不同的颜色和图案，法线贴图可以模拟模型表面的凹凸细节，而高光贴图可以为模型的高光区域添加亮度和反射。
其次，我们探讨法线映射（Normal Mapping）方法。
法线映射是一种通过改变模型表面的法向量来模拟细节的技术。
通常，模型表面的法向量用来计算光照效果，而法线映射可以在不改变模型几何形状的情况下，通过改变法向量来增强模型的外观。
法线映射可以用来模拟凹凸贴图效果，给模型的表面增添了细节和质感。
它可以在低多边形模型上实现高分辨率的外观效果，提高渲染速度。
最后，我们研究置换映射（Displacement Mapping）方法。
与贴图映射和法线映射不同，置换映射可以改变模型的几何形状，而不仅仅是外观效果。
通过置换贴图，模型的顶点位置可以根据纹理图像进行位移，从而产生立体、凹凸的效果。
置换映射可以用来模拟高度图、细节凹凸等效果。
它可以用于渲染真实的地形、角色模型等。
在3D建模与设计中，纹理映射方法的选择取决于设计需求和所使用的软件或引擎。
贴图映射是最常用和最简单的方法，适用于大部分场景和需求。
法线映射可以在低多边形模型中实现高分辨率的外观效果，提高渲染速度。
置换映射可以创造更加真实的凹凸细节效果，但需要更高的计算资源和渲染能力。
除了这三种常用的纹理映射方法，还有其他一些技术和算法可以用于增强模型的外观和质感。
3D建模软件的使用技巧及纹理映射方法
3D建模软件的使用技巧及纹理映射方法在现代设计领域中，3D建模技术已经成为不可或缺的工具。
通过3D建模软件，设计师们可以创建逼真的模型，并将其用于游戏开发、电影制作、建筑设计等多个领域。
然而，对于初学者来说，3D建模软件的使用可能会有一定的难度。
本文将介绍一些常见的3D建模软件使用技巧，并探讨纹理映射的方法，帮助读者更好地掌握这一领域的技术。
首先，让我们来了解几个常见的3D建模软件，如Blender、Maya和3ds Max。
Blender是一款开源免费的3D建模软件，它功能强大且易于学习。
Maya则是一款专业的3D建模软件，被广泛应用于电影和游戏制作。
3ds Max也是一款强大的建模软件，常用于建筑设计和可视化效果制作。
无论你选择哪个软件，下面的技巧都将对你有所帮助。
首先，掌握基本的建模工具和操作。
大多数3D建模软件提供了一系列的基本建模工具，例如画笔、选择、移动、缩放和旋转工具。
熟悉这些工具的使用方法，能够帮助你更快速地创建你想要的模型。
其次，了解建模的基本原理。
无论是创建简单物体还是复杂场景，了解基本的建模原理都是必不可少的。
例如，你可以使用多边形建模方法，通过将简单的几何形状组合在一起，逐步创建出复杂的模型。
接下来，学习使用纹理映射技术对模型进行渲染。
纹理映射是一种将图片或图案应用到模型表面的方法，可以增加模型的真实感和细节。
在3D建模软件中，通常有几种纹理映射的方法，如贴图、投影和生成纹理。
贴图是将图片直接贴在模型表面，从而给模型增加纹理和颜色。
投影则是将图片投射到模型表面，从而实现更精确的纹理映射。
生成纹理则是通过生成算法在模型表面创建纹理。
此外，了解灯光和渲染设置对于增加模型真实感也非常重要。
灯光可以为模型提供逼真的光照效果，而渲染设置则可以调整模型的表面材质和反射。
通过调整光照强度、颜色和方向等参数，可以使模型更加逼真。
最后，不断练习和探索。
3D建模是一门技术活，只有不断实践和尝试，才能不断提升自己的技能。
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。
纹理映射原理的介绍和标准纹理映射等的方程详细概述
纹理映射原理的介绍和标准纹理映射等的方程详细概述
为了获得更真实的细节，一张或多张纹理映射将会应用到物体的表面，正如下图所显示的。
物体表面上每一点的纹理像素都能在纹理映射中找到，它们遵循光照公式以某种方式与光照结合在一起。
在最简单的情况下，一个从漫反射纹理映射得到的样例可以用于调节漫反射的颜色。
让颜色T代表表面上一点对应的纹理映射中的过滤样本。
使用这个颜色来调节漫反射颜色将会产生漫反射光照方程的扩展版本：
注：漫反射光照方程为：
正如纹理映射可以用于调节光照方程中的漫反射部分一样，我们也可以使用纹理映射来调节镜面反射。
这样的一个纹理有时被称作高光贴图(gloss map)，它决定了表面上每一点的镜面光泽程度。
使用颜色来表示高光贴图中的一个过滤样本，我们可以这样扩展镜面反射方程：
注：镜面反射光照方程为：
从纹理映射得到的样本真实颜色决定于其对应的物体纹理坐标。
纹理坐标要么是预先计算好的，存储在三角形网格的每个顶点中，要么是在运行时计算来产生一些特殊效果。
在渲染三角形面片的的时候，纹理坐标使用公式
来进行纹理坐标的插值。
对于纹理图的每个顶点而言，可能有1到4个坐标，它们被标记为s,t,p和q。
接下来的几个章节将会介绍几种不同的纹理映射，以及每种纹理映射中，我们如何使用纹理坐标在纹理映射中找到对应点。
标准纹理映射
在一，二或三维的纹理映射，我们使用对应的纹理坐标来查找纹理像素。
正如下图所显示的，纹理映射的整个宽度，高度以及深度分别对应着s,t以及p方向0到1之间的坐标值。
一个一维的纹理映射可以被看作一个只有单一高度方向像素的二维纹理映射。
同样地，一。