汪老师课件6颜色与纹理.ppt

* 过程纹理 木头纹理 三维体纹理 二维纹理图象或纹理函数sweep Fourier合成 噪声函数随机合成 与凹凸纹理的关系 * 纹理反走样 MipMapping（图象金字塔） 从高分辨率到低分辨率，分层存储 纹理颜色的平均，正方形滤波器作卷积 * 三维纹理域的映射 物体中每一个点(x,y,z)均有一个纹理值t(x,y,z)，其值由纹理函数t(x,y,z)唯一确定 。 三维纹理映射的纹理空间定义在三维空间上，与物体空间维数相同，在纹理映射的时候，只需把场景中的物体变换到纹理空间的局部坐标系中去即可。 * 木纹的纹理函数 步骤：首先求木材表面上的点到木材中心的半径R: R= ，对半径进行小的扰动，有R=R+2sin(20*a )，然后对z轴进行小弯曲处理，R = R + 2sin(20*a + w/150)，最后根据半径R用下面的伪码来计算color值作为木材表面上点的颜色，就可以得到较真实的木纹纹理： { grain = R MOD 60 ; /* 每隔60一个木纹 */ if ( grain 40 ) ??? color = 淡色 ; else ??????? color = 深色 ; } * 法向扰动法 目标 产生几何纹理，模拟凸凹不平的物体表面 应用 自然界中植物的表皮等 方法 对物体表面微观形状进行扰动 * 几何纹理 几何纹理方法－对物体表面几何性质作微小扰动，产生凹凸不平的细节效果，给物体表面图象加上一个粗糙的外观 物体表面上的每一个点P(u,v)，都沿该点处的法向量方向位移F(u,v)个单位长度，新表面位置： * 通过对两个偏导数求叉积得到 F相对很小，忽略不计，有 新表面法向量计算 * 几何纹理实现 扰动后的法向量单位化，用于计算曲面的明暗度，产生凹凸不平的几何纹理 F的偏导数的计算，可以用中心差分实现 几何纹理函数定义可以用统一的图案纹理记录 图案中较暗的颜色对应较小F值，较亮的颜色对应较大F值，把各象素的值用一个二维数组记录下来，就是几何纹理统一表示 * 纹理合成 * * * * * * * 纹理与纹理映射实例 * * 光栅系统中的颜色模型 为什么采用YIQ模型？ 向后兼容黑白电视 节约带宽 YIQ模型与RGB模型的关系？ Y:I:Q = 4 : 1.5 : 0.6 Total = 6M * 光栅系统中的颜色模型 HSV模型：面向用户 H(Hue)：色彩，S(Saturation)：饱和度，V(Value)：明度 应用：用户调色板 模型 * 颜色纺锤体 * RGB和HSV RGB和CMY颜色模型都是面向硬件的，相比较而言，HSV(Hue,Saturation,Value)颜色模型是面向用户的，该模型对应于圆柱坐标系的一个圆锥形子集 * RGB彩色空间和CMY彩色空间的表示法 * 光栅系统中的颜色模型 颜色的交互指定 菜单 调色板 颜色差插图形的绘制 动画 反混淆 * 纹理与纹理映射 * 模拟物体表面细节 物体的表面几何存在三种基本的度量层次 宏观结构层次（macrostructure） 物体的几何模型，一般用多边形、参数曲面描述 亚宏观结构层次（mesostructure） 相当小但仍看得见的几何细节，如砖墙上的凹凸部分 微观结构层次（microstructure） 描述肉眼看不到的表面细节和光学特性 表面细节多边形 纹理映射 法向扰动法 * 表面细节多边形 方法 根据代生成的纹理构造细节多边形 将细节多边形贴到物体表面 * 复杂情形如何处理？ * 纹理映射一般针对前两个几何层次进行 在宏观层次，使用颜色纹理映射可为物体表面贴上真实的色彩花纹 在亚宏观层次，则采用更为精细的纹理映射技术表现凹凸不平的表面纹理细节，如凹凸纹理映射，BTF（双向纹理函数）等等 * 为什么要进行纹理映射 仅有光照的场景看上去并不很真实 模型的多边形可能有些粗糙、不平滑 纹理可以对很多外观效果因素进行调制,如 反射效果，表面颜色，镜面高光，透明度，表面细节…… 用户定制物体表面细节 * 纹理与纹理映射 纹理是物体表面的细小结构，它可以是光滑表面的花纹、图案，是颜色纹理 纹理的特征？ 纹理还可以是粗糙的表面(如桔子表面的皱纹)，它们被称为几何纹理，是基于物体表面的微观几何形状的表面纹理，一种最常用的几何纹理就是对物体表面的法向进行微小的扰动来表现物体表面的细节 * 如何找到纹理与物体表面之间的对应关系？ * * 纹理映射 纹理的表示 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。 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。 * 纹理映射（续） 当