贴图技术的研究与应用外文翻译

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1、 1 本科毕业设计 (论文 )外文翻译 译文： 贴 图 凹凸贴图是一种技术在计算机图形学中 , 在场景中使用 用灯 光 使一个渲染的表面纹理看起来更具真实感建模的 交互技术 。 凹凸贴图 通过改变映象点的亮光做此在表面的以 响应 每 个 表面指定的 二维的高度图 。 当 渲染 3D 场景 ,亮度和颜色的像素决定交互作用的 3D 模型用灯在场景里。之后 ,这是决定一个物体可见 ,三角用来计算表面法线方向的 “ 几何 ” 的对象 ,定义为一个向量在每个像素位置在该物体上 。 几何表面法线然 后定义了多么对象与来自一个特定方向的光强烈交互使用 Phong 明暗器或一种相似的照明设 备算法。 对表面的

2、轻的移动的垂线强烈比与表面是平行的光互动。 在最初的几何演算以后，色的纹理经常被申请于模型做对象看上去更加现实。 经过纹理贴图，执行计算上的每个物体表面的像素：查找二维高度图上的对应位置上的表面位置。 1. 计算二维高度图的表面法线。 2. 从第二步添加几何表面法线，使得法线指向一个新的方向。 3. 计算新的在场景中使用光线的凹凸表面，例如， Phong 明暗器。 结果是一个表面似乎真正的深度。该算法也可以确保表面状态变化 是跟随着场景中光线的变化而时刻改变的 。 (法线贴图是最常用的凹凸贴图技术 ,但也有一些其他 的备选方案 ,比如视差贴图的效果。 凹凸贴图 的一个局限 是它 只影响 表面法

3、线不改变下垫面本身。轮廓和阴影因此不受影响。这限制是可以克服的技术包括 :位移贴图其实是用于在不平坦的表面或者使用一个表示法。 出于实时渲染的目的 ， 凹凸贴图 经常被称为一张 “ 通道 ” ， 是 多通 道渲染 ，并且可以被 多通道执行 (三或四 个通道 )以 减少需要三角 法 演算的数量。 纹理贴图用于添加细节，表面纹理（位图或光栅图像），或色彩到计算机本科毕业设计（论文）外文翻译 2 生成的图形或三维模型的方法。三维图形的应用开创了埃德温博士在他的博士学位的 Catmull 论文 1974 年。 纹理贴图应用（映 射）到一个形状表面或多边形。这个过程是类似的图案申请文件，一个普通的白盒子

4、。每一个多边形顶点分配一个纹理坐标（这在二维情况下也被称为紫外线坐标），可通过转让或以程序明确的定义。图像采集地点，然后插一个多边形产生的视觉效果，似乎比本来用的多边形数量有限取得更丰富整个表面 。多贴图是在多个纹理多边形上的使用时间。例如，光线贴图可以用来作为代替每次渲染时对物体表面光照的重新计算。另一种是多重纹理凹凸贴图技术，它允许一个纹理直接控制了它的照明计算的目的面朝的方向，可以给一个复杂的表面非常良好的外观，如树的树皮或粗糙 的混凝土，这需要照明除了通常的详细细节，着色。凹凸贴图，由于图形硬件已足够支持视频游戏的实时响应，导致了视频游戏的流行。 在屏幕上产生的像素是从纹素（纹理像素）

5、的计算方式是由纹理过滤。最快的方法是使用最近邻插值，双线性插值但或三线性插值之间 Mipmap 是两种常用的办法是减少叠影或锯齿形。在事件的纹理坐标到纹理存在，这是不是夹具式或包裹式。 纹理坐标的每一个给定的三角形顶点指定，而这些坐标插补使用扩展 Bresenham 画的线算法。如果这些纹理坐标在屏幕上是线性插值，其结果是仿射纹理贴图。这是一种快速计算方法，但可以有一个明显的不连续性，当这些相邻三角形是在一到屏幕的平面夹角。 透视正确的顶点纹理占的位置在三维空间，而不是简单的插补一个二维的多边形。这实现了正确的视觉效果，但它的计算速度较慢。直接对纹理坐标进行插补，以坐标除以它们的深度代替（相对

6、于浏览器），以及深度值的倒本科毕业设计（论文）外文翻译 3 数也用于插补和恢复正确的透视坐标。此修正使得多边形的更接近观众，从像素与像素之间的差异，这样的纹理坐标部分较小（拉伸纹理更宽），这种差异有部分地方 越拉越大。（压缩纹理）。 另一种技术是多边形细分成更小的多边形，如在三维空间或屏幕空间广场三角形，并利用他们的 仿射贴图 。在仿射映射的图像失真变得更加明显减少对小多边形。然而，另一种技术是使用速度更快的计算近似的观点，如多项式。还有另一种方法是使用 1 / z 在过去两年绘制像素值进行线性推断下一个值。该部门开始，然后做那些值，这样只有一小其余部分进行划分 4，但这种方法使得簿记金额在大

7、多数系统过于缓慢。最后，一 些程序员的距离不断扩大招用的厄运通过查找任意多边形的距离不断线，沿着它渲染。 在计算机图 形，环境贴图，或反射贴图，是一种有效的图像为基础的近似通过一个预先计算的纹理图像是指一个反射面的外观照明技术。纹理是用来存储遥远的周边环境形象呈现的对象。 好几种方法均采用存储周围环境。第一个技术是球面映射 ,其中单一材质含有图像周围发生的一切 ,如反映在镜子上的球。它几乎完全超越了由立方体映射 ,由环境被投射到一个立方体的六个面和储存为 6 平方纹理或展开成六方地区一个单一的纹理。其他的预测 ,有一些优越的数学、计算性质包括抛物面映射 ,金字塔的映射 ,八面体映射 ,HEAL

8、Pix 映射。 反射映射方法比传统的跟踪计算的光 线，通过跟踪并按照它的反射光路方法精确射线更有效率。色的反射在用于计算一个像素着色通过计算确定在目标点上的反射向量，并映射到环境中的地图纹元。这种技术产生的结果往往是表面类似于光线追踪所产生的，但是光线跟踪太花费资源，因为计算的反射辐射值计算的发病率和反射角度，然后纹理查找，而不是跟着来对场景几何和计算的射线辐射，简化 CPU 的工作量。 然而，在大多数情况下，反射映射只是一个近似的真实反映。环境映射依赖于两个很少假设但很少完美： 1）所有物体辐射事件后，被阴影来自于一个无限的距离。当这种情况并非如此，附近的 几何反射物体上的反映出现错误的地方。当这种情况下，没有视差是出现在反射中。 2）被遮蔽的对象是凸的，例如，它没有自反光，这种情况对象不会出现在反射对象里，只有环