纹理坐标处理

纹理坐标处理详解:自动生成与变换

概述:

对于一些特殊的纹理应用需要对纹理坐标进行处理,主要包括纹理坐标自动生成和纹理坐标变换。

纹理坐标的来源:来自FVF  来自Direct3D

在纹理坐标到达光栅处理器之前,决定是否启用纹理坐标变换。

 

一、             纹理坐标自动生成

可以通过Direct3D渲染引擎自动生成纹理坐标,用于诸如环境映射等特殊的视觉效果。纹理坐标自动生成在Direct3D坐标变换和光照流水线中完成,执行速度更快。

Direct3D系统可以使用经过变换的空间顶点位置坐标、法线信息来生成纹理坐标。

纹理坐标自动生成主要是用于产生出一些特殊效果。

通过D3DTSS_TEXCOORDINDEX纹理阶段状态可控制Direct3D系统如何自动生成纹理坐标。坐标生成标志:

D3DTSS_TCI_PASSTHRU     使用顶点信息中的纹理坐标

D3DTSS_TCI_CAMERASPACENORMAL    以顶点在观察坐标系中的法线向量作为该纹理层的纹理坐标输出

D3DTSS_TCI_CAMERASPACEPOSITION   一顶点在观察坐标系中的顶点坐标作为该纹理层的纹理坐标输出

D3DTSS_TCI_REFLECTIONVECTOR 以顶点在观察坐标系中的反射向量作为该纹理层的纹理坐标输出,反射向量由顶点坐标和法线向量计算得出

D3DTSS_TCI_SPHEREMAP   输出球面反射的纹理坐标

 

pd3dDevice->SetTextureStageState(0,D3DTSS_TEXTURECOORDINDEX, D3DTSS_TCI_CAMERASPACENORMAL );

 

纹理阶段状态D3DTSS_TEXTURETRANSFORMFLAGS 用来控制纹理坐标生成的输出。

 

pd3dDevice->SetTextureStageState(0,D3DTSS_TEXTURETRANSFORMFLAGS, D3DTTFF_COUNT2 );

二、             纹理坐标变换

Direct3D提供了对生成的纹理坐标进行坐标变换的功能。可以指定一个4*4的纹理坐标变换矩阵,把他与生成的纹理坐标相乘,然后将变换之后的纹理坐标输出至Direct3D渲染流水线。

下面的代码将原来的纹理坐标平移(1.01.00.0

D3DXMATRIX mat;

D3DXMatrixIdentity(&mat);

mat.41 = 1.0f;

mat.42 = 1.0f;

mat.43 = 0.0f;

pd3dDevice->SetTransform( D3DTEXTURE0, mat);

在 Blender 中,**纹理坐标(Texture Coordinates)** 是用于定义纹理如何映射到 3D 模型表面的重要元素。它们决定了纹理图像在模型上的位置、方向和缩放方式。纹理坐标通常以 UV 映射的形式存在,也可以使用其他映射方式,如对象坐标、球形映射或立方体贴图映射。 ### 纹理坐标的用途 - **UV 映射**:将 2D 纹理图像精确地映射到 3D 模型表面,常用于角色模型、建筑模型等需要精细贴图的场景。 - **对象坐标**:基于对象的局部坐标系进行纹理映射,适用于程序化纹理生成或不需要精确贴图的场合。 - **环境映射**:用于反射或光照计算,如立方体贴图(Cube Map)或球形映射(Sphere Map)。 - **投影映射**:如平面、立方体、球体等投影方式,适用于快速贴图或特殊效果。 ### 如何编辑纹理坐标 #### 1. 使用 UV 编辑器进行 UV 映射 Blender 提供了强大的 UV 编辑工具,可以手动或自动展开 UV: - 进入 **Edit Mode**,选择模型的面。 - 打开 **UV Editor**,在 3D Viewport 中使用 **U** 键选择展开方式,如: - **Unwrap**:自动展开 UV,适用于复杂模型。 - **Smart UV Project**:自动分割 UV 岛,适合快速展开。 - **Lightmap Pack**:用于光照贴图的展开。 - 在 UV Editor 中手动调整 UV 岛的位置和大小,以匹配纹理图像。 #### 2. 使用节点编辑器调整纹理坐标 在 **Shader Editor** 中,可以通过 **Texture Coordinate** 节点选择不同的坐标系: - **Generated**:自动生成的坐标,适用于大多数情况。 - **UV**:使用手动展开的 UV 坐标。 - **Object**:基于物体的局部坐标。 - **Camera**:基于摄像机视角的坐标。 - **Window**:基于屏幕空间的坐标。 可以结合 **Mapping** 节点对纹理坐标进行缩放、旋转和平移操作: ```python # 示例:在 Shader Editor 中使用 Mapping 节点 Texture Coordinate -> Mapping -> Image Texture -> Principled BSDF ``` #### 3. 使用修改器和工具进行自动映射 Blarder 提供了多种自动映射方式: - **Cube Projection**:立方体贴图投影,适用于箱体模型。 - **Sphere Projection**:球形投影,适用于球体模型。 - **Cylinder Projection**:圆柱投影,适用于柱状模型。 - **Project from View**:从当前视图方向投影贴图。 这些方法可以在 **UV Mapping** 菜单中找到,适用于快速设置基础贴图。 #### 4. 使用插件增强纹理坐标处理能力 Blender 社区提供了多个插件来增强 UV 编辑功能,如: - **TexTools**:提供高级 UV 工具,如自动展开、对齐、镜像等。 - **UV Layout**:支持导出 UV 布局图像,便于在外部软件(如 Photoshop)中编辑纹理。 ### 示例:调整 UV 坐标的节点设置 在 Shader Editor 中,可以使用以下节点组合来调整纹理坐标的缩放和偏移: ```python Texture Coordinate (选择 UV) -> Mapping (设置 Scale 和 Offset) -> Image Texture -> Principled BSDF ``` 在 Mapping 节点中,可以调整以下参数: - **Location**:控制纹理的平移。 - **Rotation**:控制纹理的旋转。 - **Scale**:控制纹理的缩放,数值越大纹理越小。 ### 小贴士 - 在进行 UV 展开时,尽量避免 UV 岛之间的重叠,以防止纹理出现错误。 - 使用 **Seams**(缝合线)可以帮助控制 UV 展开的方式,选择边并标记为 Seams,然后使用 **Unwrap** 命令展开。 - 对于复杂模型,可以使用 **Multi-resolution UV Layout** 来优化纹理分辨率的使用。
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