纹理及纹理映射

纹理概述
离散法定义：
用离散法定义纹理较为常用，它将纹理图象数 据定义在一个二维数组中，这个数组可以是各 种图形或图象。
用这种方法定义的纹理，方法灵活，修改也方 便，比较适合于交互式系统的纹理映射显示。
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纹理概述
连续函数法定义： 任何定义在二维空间（u∈[0,1],v∈[0,1]）的函 数均可作为纹理函数。 实际应用中常采用一些特殊函数。
纹理概述
（ 2 ） 过 程 纹 理 合 成 （ Procedural Texture Synthesis，PTS）
通过对物体物理生成过程的仿真直接在 曲面上生成纹理，如毛发、云雾、木纹等， 从而避免了纹理映射带来的失真，这种方法 可以获得非常逼真的纹理。
过程纹理合成效果很好，但也存在不足， 对每一种新的纹理，都需要调整参数反复测 试，非常不便，有的甚至无法得到有效的参 数。
3.纹理合成（Texture Synthesis）技术 自从70年代中期Catmull首次采用纹理映
射（Texture Mapping）技术生成景物表面 的纹理细节以来，纹理合成技术得到了广泛 的研究和应用，其发展也经历了纹理映射、 过程纹理合成和基于样图的纹理合成3个主 要阶段。
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一般地讲，利用纹理映射可以在不增加场 景描述复杂度，不显著增加计算量的前提 下，大幅度地提高图形的真实感。
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纹理及纹理映射
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纹理及纹理映射
纹理概述 二维纹理域的映射 三维纹理域的映射 几何纹理 目前技术状况
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几何纹理——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、 山脉等表面呈现的凹 凸不平的纹理细节。
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过程纹理——表现了各种规则或不规则的 动态变化的自然景象，如水波、云、火、 烟雾等。
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4.纹理映射 纹理映射是把指定的纹理图象值映射到
三维物体的表面上的技术。
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纹理概述
4.纹理映射
将在纹理空间中uv平面上预先定义的二 维纹理（图象、图形、函数等）映射到景物 空间的三维物体表面，再进一步映射到图象 空间的二维图象平面上。
纹理概述
综合
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二维纹理域的映射
纹理映射的方法 建立物体空间坐标(x，y，z)和纹理空间坐
标(u，v)之间的对应关系。 对物体表面进行参数化，反求出物体表面
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纹理概述
（1）纹理映射（Texture Mapping）
纹理映射通常只能在纹理空间和表面参数 空间进行一对一的映射。
由于采样区域的局限性，所获取的纹理样 本通常为小块纹理。
若将小块纹理映射到大的曲面上，它将导 致映射后表面纹理模糊不清，若采用重复映 射技术，则可能出现表面纹理接缝走样等问 题。
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2. 纹理的分类 基于纹理的表现形式，纹理可分为颜色
纹理、几何纹理和过程纹理三大类。
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纹理的分类 颜色纹理——通过颜 色色彩或明暗度的变 化体现出来的表面细 节。如桌面的木纹、 墙壁上的装饰图案等。
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1. 纹理的概念 纹理（Texture）：把局部不规则而宏观有 规律的特性称之为纹理。 纹理图像：以纹理特性为主导的图像，常 称为纹理图像。
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2. 纹理的分类 基于纹理的表现形式，纹理可分为___颜
色纹理、_______和_______三大类。
一般将两个映射合并为一个映射。
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因此纹理映射本质上是从一个坐标系到另一个坐 标系的变换
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(2) 纹理定义 离散法定义 连续函数法定义 参数法定义
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（3）如何进行纹理映射 ▪ 建立纹理与三维物体之间的对应关系
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原始模型
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二维纹理
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几何纹理
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参数法定义： 用一些参数定义纹理模型，纹理模型可以用文本
性文件描述，尤其适合于对构成一个场景的各景 物定义各自的纹理模型，例如室内布置中对沙发 定义呢质纹理、对家具定义木纹纹理、对地面定 义大理石纹理等等。 纹理使用时，由一个通用的解释程序（它再分别 调用相应的过程）对纹理先解释再映射（因此也 可以称为过程式纹理定义）。
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纹理概述
（ 3 ） 基 于 样 图 的 纹 理 合 成 （ Texture Synthesis from Samples，TSFS）
它基于给定的小区域纹理样本，按照表面 的几何形状，拼合生成整个曲面的纹理，它 在视觉上是相似而连续的。
这种技术不仅可以克服传统纹理映射方法 的缺点，而且避免了过程纹理合成调整参数 的繁琐，因而受到越来越多研究人员的关注， 成为计算机图形学、计算机视觉和图像处理 领域的研究热点之一。
真实感图形学
第14讲 纹理及纹理映射
解决计算机生成真实感图象缺乏 现实物体表面细节的问题
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纹理及纹理映射
用简单光照明模型生成真实感图象，由于 表面过于光滑单调，反而显得不真实
现实物体表面有各种表面细节－纹理
木材表面的木纹 建筑物墙壁上的装饰图案 桔子皮表面的皱纹