纹理坐标

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纹理实际上是一个二维数组，它的元素是一些颜色值。单个的颜色值被称为纹理元素（texture elements）或纹理像素（texel）。每一个纹理像素在纹理中都有一个唯一的地址。这个地址可以被认为是一个列（column）和行（row）的值，它们分别由U和V来表示。

纹理坐标位于纹理空间中。也就是说，它们和纹理中的(0,0)位置相对应。当我们将一个纹理应用于一个图元时，它的纹理像素地址必须要映射到对象坐标系中。然后再被平移到屏幕坐标系或像素位置上。

Direct3D直接将纹理空间中的纹理像素

映射到屏幕空间中的像素，跳过了中间过程，从而提高了效率。这一映射过程实际上是一个相反的（inverse）映射。也就是说，对于屏幕空间中的每一个像素，我们来计算相应的纹理空间中的纹理像素位置。对那一点上的或那一点周围的纹理颜色进行采样（sample）。采样过程被称为纹理过滤（texture filtering）。

纹理中的每一个纹理像素可以通过它的坐标来声明。但是，为了将纹理像素映射到图元上，对于所有纹理上的所有纹理像素，Direct3D需要有一个统一的地址范围。因此，它使用了一个通用的地址方案，在这个方案中所有纹理像素地址的范围都在0.0到1.0之间，包括0.0和1.0。Direct3D程序用U、V的值来声明纹理坐标，它和用x、y坐标来声明二维迪卡尔坐标系一样。

在这种情况下，不同纹理中的同一纹理地址又可能被映射为不同的纹理像素坐标。如左面插图中的纹理地址(0.0,0.5)。由于纹理的大小有所不同，因此纹理地址将会映射为不同的纹理像素。左边的纹理1，大小为5x5，纹理地址(0.0,0.5)映射到纹理像素(0,2)；右边的纹理2，大小为7x7，纹理地址(0.0,0.5)映射到纹理像素(0,3)。

左图展示了一个简单的纹理像素映射的过程：

我们要给图中左边的像素确定一定的颜色。像素四个角的地址被映射到对象空间中的图元上，这时，像素的形状会有一些变形，这是由图元的形状和观察的角度造成的。然后，与像素角相对应的图元表面上的几个角被映射到纹理空间中。这一映射过程再次使像素的形状产生变形。像素最终的颜色值就由该像素映射到的区域中的纹理像素计算而得。在设置纹理过滤方法时，要决定Direct3D使用什么方法来得到像素的颜色。

程序可以直接将纹理坐标分配给顶点。这一能力使我们能够控制将一个纹理的哪些部分映射到一个图元上。现在假定我们要创建一个矩形图元，它的大小恰好与下图中纹理的大小一样。我们要将整个纹理都映射到一整堵墙上，那么分配给图元顶点的纹理坐标就应该是(0.0,0.0)、(1.0,0.0)、(1.0,1.0)和(0.0,1.0)。

现在我们要将墙的高度缩小一半。我们可以将纹理变形以适应墙的变化，也可以在分配纹理坐标时只使用纹理的下面一半。

如果使用纹理变形或缩放的方法，那么所使用的纹理过滤方法就会对图象的质量产生影响。详细内容见“纹理过滤”。

如果采用分配纹理坐标的方法，那么分配给图元顶点的纹理坐标就应该是(0.0,0.0)、(1.0,0.0)、(1.0,0.5)和(0.0,0.5)。Direct3D会将纹理的下面一半应用到墙上。

有时，一个顶点的纹理坐标可能比1.0大。当分配给顶点的纹理坐标不在0.0到1.0（包括它们）范围内时，就要设置纹理寻址模式了。