Texturen. Texturen. 1. Vorbemerkungen. 2. 2D-Texturen

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Leopold Ursler
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1 1. Vorbemerkungen 2. 2D- 2.1 Texturabbildungen 2.2 Arten von Diskrete Prozedurale 2.3 Rasterung Texturieren von Dreiecken Texturieren von parametrisierten Flächen Texturieren komplexer Oberflächen Reflection Mapping Environment Mapping Bump Mapping 2.4 Antialiasing bei 3. und Beleuchtungsrechnung 4. 3D- 4.1 Abbildungsvorschrift 4.2 3D-Texturfunktionen 4.3 Beispiele für 3D- Textur00

2 Arten von und deren Abbildung Abbildung als Bild auf eine glatte Oberfläche, analog der Projektion eines Dias 2D- Texture Mapping Reflection Mapping Environment Mapping Erzeugung durch gezielte oder stochastische Perturbation (Störung der Richtung) der Oberflächen-Normalen, die in die Beleuchtungsrechnung eingeht. 2D-Textur Bump Mapping Realisierung durch einen dreidimensionalen Texturraum. 3D-Textur Textur10

3 Mapping und inverses Mapping Mapping F map v (u,v ) 3 3 (u,v ) 1 1 (x,y z ) 1 1, 1 (x,y z ) 2 2, 2 y (u,v ) 2 2 u (x,y z ) 3 3, 3 Texturraum T(u, v) Objektraum O(x, y, z) x -z Inverses Mapping F inv map Textur20

4 Transformation zwischen Textur-, Objekt- und Bildschirmkoordinaten M TB =M *M TB OB TO v (u,v ) 3 3 (x,y z ) (u,v ) 1 1, Mapping M TO y (x,y z ) 2 2, 2 Perspektivische Projektion M OB y (x,y ) 1 1 (x,y ) 2 2 (x 3,y 3,z 3 ) x (u,v ) 2 2 u Texturraum T(u, v) (x,y ) 3 3 -z Objektraum O(x, y, z) x Bildraum B(x, y ) -1 M BT =M TB BT TB Textur21

5 Textur Mapping Originaltextur Mapping auf Kugel Quader Zylinder Textur22

6 Textur Mapping auf verschiedene Körper Quader Zylinder Kugel Textur23

7 auf verschiedenen Körpern und verschiedenen Bedingungen Standardeinstellung Textur auf Zylinder gedreht Textur ohne Kachelung Textur nach Verjüngung bzw. Biegung der Körper Textur24

8 Anwendung von (Beispiele) Textur25

9 Bitmap-Textur (Beispiele) Orthogonalprojektion Perspektivprojektion Ohne Korrektur der Textur Mit Korrektur der Textur Textur26

10 Texturierung komplexer Oberflächen (x, y, z) Zylinder-Mapping =u 2 h=v (z -z ) Zyl max Zyl min (x,y,z ) Zyl Zyl Zyl z y x (x,y,z ) Zyl Zyl Zyl min (x, y, z) Kugel-Mapping =u 2 =v (x,y,z ) Kugel Kugel Kugel z y x z (x,y,z ) Box max Box max Box max Box-Mapping y x (x, y, z) (x,y,z ) Box min Box min Box min Textur30

11 Texturierung komplexer Oberflächen (Beispiele) TTexturTextur Standard Textur Planar Textur Zylinder Textur Kugel Textur Quader Textur Fläche Textur31

12 Reflection Mapping Kamera E(P,R) A N P R r E(W,R) = f( ), ) Objekt (P-W) W (Weltmittelpunkt) Reflection Map auf der Innenseite einer virtuellen Kugel Textur40

13 Sphärisches Reflection Mapping Textur41

14 Sphärisches Reflection Mapping Textur42

15 Environment Mapping Kamera Pixel Sichtkegel (-pyramide) A 1 A 0 N F R 0 E(R) 0 0 R 1 E E(R) 1 1 reflektierter Sichtkegel (-pyramide) Objekt W (Weltmittelpunkt) Reflection Map auf der Innenseite eines virtuellen Würfels Textur50

16 Environment Mapping Oben Abbildung der Cubic Map auf diese Kugel Links Rechts Vorn Hinten Unten Textur51

17 Environment Mapping Reflektierende Objekte Textur52

18 Reflection und Environment Mapping Scheune als Bitmap Reflection Mapping mit der Bitmap Ohne Environment Mapping Ohne Environment Mapping Mit Environment Mapping Mit Environment Mapping Textur53

19 Environment-Mapping Environment Map Teekanne mi Environment Mapping Textur54

20 Bump Mapping (Beispiele) Textur60

21 Antialiasing bei Pixel Texel Magnification (Ein Texel überdeckt mehrere Pixel) Minification (Ein Pixel überdeckt mehrere Texel) Mip-Mapping (Prinzip) i j Ebene d=0 Ebene d=1 Ebene d=2 Ebene d=3 Textur70

22 Bitmap-Textur (Beispiele) Ohne Filterung der Textur Mit Mipmap-Filterung der Textur Textur71

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