纹理映射原理的介绍和标准纹理映射等的方程详细概述-德赢Vwin官网网

为了获得更真实的细节，一张或多张纹理映射将会应用到物体的表面，正如下图所显示的。物体表面上每一点的纹理像素都能在纹理映射中找到，它们遵循光照公式以某种方式与光照结合在一起。在最简单的情况下，一个从漫反射纹理映射得到的样例可以用于调节漫反射的颜色。

让颜色T代表表面上一点对应的纹理映射中的过滤样本。使用这个颜色来调节漫反射颜色将会产生漫反射光照方程的扩展版本：

注：漫反射光照方程为：

正如纹理映射可以用于调节光照方程中的漫反射部分一样，我们也可以使用纹理映射来调节镜面反射。这样的一个纹理有时被称作高光贴图(gloss map)，它决定了表面上每一点的镜面光泽程度。使用颜色来表示高光贴图中的一个过滤样本，我们可以这样扩展镜面反射方程：

注：镜面反射光照方程为：

从纹理映射得到的样本真实颜色决定于其对应的物体纹理坐标。纹理坐标要么是预先计算好的，存储在三角形网格的每个顶点中，要么是在运行时计算来产生一些特殊效果。在渲染三角形面片的的时候，纹理坐标使用公式

来进行纹理坐标的插值。对于纹理图的每个顶点而言，可能有1到4个坐标，它们被标记为s,t,p和q。接下来的几个章节将会介绍几种不同的纹理映射，以及每种纹理映射中，我们如何使用纹理坐标在纹理映射中找到对应点。

标准纹理映射

在一，二或三维的纹理映射，我们使用对应的纹理坐标来查找纹理像素。正如下图所显示的，纹理映射的整个宽度，高度以及深度分别对应着s,t以及p方向0到1之间的坐标值。

纹理映射原理的介绍和标准纹理映射等的方程详细资料概述

一个一维的纹理映射可以被看作一个只有单一高度方向像素的二维纹理映射。同样地，一个二维的纹理映射可以被看作是一个只有单一深度方向像素的三维纹理映射。如果t和p坐标没有被特别标注，那么我们就认为它们为0。

投影纹理映射

第四个纹理坐标将在投影纹理映射中使用，它的应用将在这一部分介绍。q坐标值和齐次坐标中的w非常类似，在没有特别说明的情况下，它的值一般是1。坐标s,t,p的值将除以q的坐标值。对于一个两个端点纹理坐标分别为(s1,t1,p1,q1)和(s2,t2,p2,q2)的扫描线，我们可以使用方程

来计算内插值s3和q3，其中含中间参数这两个值的商给出了纹理映射样本中的s坐标：

类似的表达式可计算出投影的t,p的纹理坐标。

一些投影坐标映射是点光源投影周围环境图像的vwin ，正如下图所显示的，图像的投影随着与点光源的距离增大而增大。这样的效果是由使用一个4X4的矩阵把物体的顶点位置坐标映射到纹理坐标(s, t, 0, q)上得到的，这样再除以q，就能产生正确的投影图像的2D纹理映射坐标(s,t)。

纹理映射原理的介绍和标准纹理映射等的方程详细资料概述

假设处在P点的点光源朝向为Z。让单位向量S和T处在与向量Z垂直的平面上，让它们与投影纹理图像所处的s，t坐标方向重合。点光源照射的表面上的每个顶点位置(x,y,z,1)首先必须被转换到以点光源为原点的坐标系统中，其中x,y和z坐标对应着S,T和Z向量的方向。使用列为向量S,T,Z和P的矩阵的逆可以实现这一点。如果向量S和T是相互垂直的（i.e.，投影图像不是倾斜的），那么变换可以写作：