毕业设计(论文)-贴图技术的研究与应用--外文翻译.doc
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1、本科毕业设计(论文)外文翻译9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。 对表面的轻的移动的垂线强烈比与表面是平行的光互动。 在最初的
2、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
3、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。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
4、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)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
5、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(相对于浏览器),以及深度值的倒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
6、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
7、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,HEALPix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
8、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,只有环境反射时才有。反射贴图也是一种传统的基于图像的合成,用于创建对象对现实世界的背景反射照明技术。环境贴图通常是呈现一个反射面最快速的方法。为了进一步提
9、高渲染速度,渲染可以计算每个顶点的反射光线的位置。然后,位置是插在那一个顶点连接多边形。这就避免了重新计算每个像素的反射方向的需要。反射类型球面映射代表了照明领域,仿佛它是在一个反射球反射透过一个虚拟摄像关。纹理图像可以创建接近这个理想设置,或使用鱼眼镜头或通过预渲染一个球形映射一个场景。球形映射遭受限制,减损产生的效果图的真实感。由于球形地图为代表的环境中,它们存储方位推算,一个奇点(一个“黑洞”效应)突然在反射点上看到的地方或附近的地图边缘特克塞尔颜色被扭曲,由于对象不足的决议,代表点准确。球形映射也浪费像素,而不是在正方体是在球体。球面贴图太强烈以至于只能看见高虚拟摄像头近的物体。图描绘
10、一个明显的反射立方体映射正在提供的反映。这张地图其实是投射到从观察者的角度来看表面。主要挑染法线和角度和光线路径所决定的光线踪迹。可以“捏造”,如果它们是手动绘制到纹理域(或已经出现在那里,如果他们如何获得不同纹理映射),从那里他们将预计出贴图对象随着其余的纹理细节。 多面体立方贴图和其他贴图存在严重的地址失真。如果立方体映射正确地创建和过滤,就不会出现明显的接缝,并且可以使用的往往虚拟相机的视角无关。在大多数计算机图像应用立方体和其他多面体贴图是由球面贴图来复制,基于图像照明的例外。一般来说,立方体映射使用相同的skybox是用在户外渲染。立方反射映射是通过确定该对象正在浏览载体。这台相机是
11、反映了对光线的表面相交,相机矢量对象正常。在光线的反射,这是然后传递给立方体映射结果得到纹素给它提供了在照明亮度值计算使用。这将创建该对象的反射效果。原文: MappingFrom WikipediaBump mapping is a technique in computer graphics to make a rendered surface look more realistic by modeling the interaction of a bumpy surface texture with lights in the environment. Bump mapping does
12、 this by changing the brightness of the pixels on the surface in response to a heightmap that is specified for each surface.When rendering a 3D scene, the brightness and color of the pixels are determined by the interaction of a 3D model with lights in the scene. After it is determined that an objec
13、t is visible, trigonometry is used to calculate the geometric surface normal of the object, defined as a vector at each pixel position on the object.The geometric surface normal then defines how strongly the object interacts with light coming from a given direction using Phong shading or a similar l
14、ighting algorithm. Light traveling perpendicular to a surface interacts more strongly than light that is more parallel to the surface. After the initial geometry calculations, a colored texture is often applied to the model to make the object appear more realistic.After texturing, a calculation is p
15、erformed for each pixel on the objects surface: Look up the position on the heightmap that corresponds to the position on the surface. 1. Calculate the surface normal of the heightmap. 2. Add the surface normal from step two to the geometric surface normal so that the normal points in a new directio
16、n. 3. Calculate the interaction of the new bumpy surface with lights in the scene using, for example, the Phong shading. The result is a surface that appears to have real depth. The algorithm also ensures that the surface appearance changes as lights in the scene are moved around. Normal mapping is
17、the most commonly used bump mapping technique, but there are other alternatives, such as parallax mapping.A limitation with bump mapping is that it perturbs only the surface normals without changing the underlying surface itself.3 Silhouettes and shadows therefore remain unaffected. This limitation
18、can be overcome by techniques including the displacement mapping where bumps are actually applied to the surface or using an isosurface.For the purposes of rendering in real-time, bump mapping is often referred to as a pass, as in multi-pass rendering, and can be implemented as multiple passes (ofte
19、n three or four) to reduce the number of trigonometric calculations that are required.Texture mapping is a method for adding detail, surface texture (a bitmap or raster image), or color to a computer-generated graphic or 3D model. Its application to 3D graphics was pioneered by Dr Edwin Catmull in h
20、is Ph.D. thesis of 1974. Texture mappingA texture map is applied (mapped) to the surface of a shape or polygon.1 This process is akin to applying patterned paper to a plain white box. Every vertex in a polygon is assigned a texture coordinate (which in the 2d case is also known as a UV coordinate) e
21、ither via explicit assignment or by procedural definition. Image sampling locations are then interpolated across the face of a polygon to produce a visual result that seems to have more richness than could otherwise be achieved with a limited number of polygons. Multitexturing is the use of more tha
22、n one texture at a time on a polygon.2 For instance, a light map texture may be used to light a surface as an alternative to recalculating that lighting every time the surface is rendered. Another multitexture technique is bump mapping, which allows a texture to directly control the facing direction
23、 of a surface for the purposes of its lighting calculations; it can give a very good appearance of a complex surface, such as tree bark or rough concrete, that takes on lighting detail in addition to the usual detailed coloring. Bump mapping has become popular in recent video games as graphics hardw
24、are has become powerful enough to accommodate it in real-time.The way the resulting pixels on the screen are calculated from the texels (texture pixels) is governed by texture filtering. The fastest method is to use the nearest-neighbour interpolation, but bilinear interpolation or trilinear interpo
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