Примерный вид текстурированной грани
Два результата текстурирования, которые отличались начальным заданием текстурных координат на вершинах грани.
Это одна текстурированная грань.
Это
текстурированный многогранный объект.
ПРИМЕЧАНИЕ. В этом случае текстурные координаты вершин были назначены НЕ ТАК, КАК В РАССМОТРЕННОМ ВЫШЕ ПРИМЕРЕ, а по-другому. Способов расстановки текстурных координат бесконечно много, и для каждого вид объекта БУДЕТ РАЗНЫЙ!
Неочевидные применения текстур
Быстрота получения цвета пиксела при текстурировании открыла возможность с помощью текстурирования приближенно решать другие вычислительно сложные задачи компьютерной графики с вполне приемлемым качеством. Рассмотрим два из них.
Быстрый приближенный «шейдинг по способу Фонга»
Вычисление закраски (рендеринг) сложных объектов по методу Фонга – одна из наиболее сложных типовых задач в видеоконвейере. Текстурирование позволяет избавиться от пространственного анализа расположения граней и источников света.
Сначала в качестве прототипа рендеринга получают модель сферы, которую тщательно закрашивают по Фонгу.
Текстуру (справа) получают, переводя цвета со сферы на квадрат с заданными координатами. Видно, что тета и фи – это сферические координаты точки на сфере.
Цвет произвольной точки сложной фигуры получают текстурированием на основании интерполированного значения нормали к ее поверхности.
Пример текстурного «шейдинга по Фонгу»
Быстрое приближенное построение отражений
Получение отражений одних объектов сцены в зеркальной поверхности других является весьма трудной задачей, которая, как известно из нашего курса, требует для своего решения методов моделирования глобальной освещенности сцены. Однако оказывается, что умелое применение подходов текстурирования позволяет получать вполне практически применимые результаты, не прибегая к методам трассировки световых лучей.
Объект, в поверхности которого нужно получить изображение, заключается в о вспомогательный куб, на грани которого обычны м проецированием наносятся изображения всего, что находится вокруг объекта.
Получаем проекции среды на 6 граней куба, по сути - 6 карт-текстур.
Дальнейшая работа сохраняет начальную операцию метода обратной трассировки лучей, а именно – вычисление направления первого отраженного от тела обратного луча. Далее по этому направлению с одной из шести карт-текстур снимается цвет тексела и присваивается точке объекта, от которой вычислялся отраженный луч. На примере: точка А на объекте имеет цвет тексела В. Никакого расчета вторичных и последующих отражений и преломлений.
Пример применения ускоренного построения отражений
Другие применения текстур
1. Нанесение на поверхность объекта цветов, связанных с любой однозначной функцией Z(t,s). ЭТО ПОЗВОЛЯЕТ МОДЕЛИРОВАТЬ ЦВЕТАМИ:
Физическое свойство (например, температуру);
Рисовать на объекте линии уровня;
Текстурирование – это очень продуктивный подход к ускорению раскраски. Приведенные примеры подтверждают это.
ДРУГИЕ КЛАССЫ ТЕКСТУР
Трехмерная текстура – функция ЦВЕТ(x,y,z).
Любая точка поверхности любого объекта имеет геометрические координаты. По ним можно рассчитать цвет такой точки.
Применяя такой подход, часто получают имитацию «деревянной поверхности».
ИТОГИ РАЗДЕЛА
Текстура – это чаще всего плоское изображение, которое программно проецируется на поверхность объектов.
Текстура позволяет придать объектам естественный вид (имитация материала, макронеровностей…).
Придуманы очень эффективные приближенные методы имитации шейдинга и трассировки лучей, основанные на текстурах, при этом достигается ускорение в сотни раз.
15 ЦВЕТА В КОМПЬЮТЕРНОЙ ГРАФИКЕ
ПЛАН РАЗДЕЛА
А. ТЕОРИЯ ЦВЕТА и ЦВЕТОИЗМЕРЕНИЕ
Что такое «свет» и «цвет».
Феномен цветового зрения человека.
Спектральные характеристики фоторецепторов глаза.
Феномен составных цветов.
«Уравновешивание» цветов.
«Наблюдатель цвета» МКО.
Измерение цвета. «Цветовое крыло».
Цветовые охваты.
Б. ВОСПРОИЗВЕДЕНИЕ ЦВЕТОВ
Цветовая модель RGB.
«Цветовой куб» RGB.
Web-цвета.
Цветовая модель CMYK.
Цветовая модель Lab (YCrCb).
Цветовая модель HSB.
Проблемы цветовоспроизведения.