Bez textúr by nám vo filmoch behali len polygonálne modely Bez textúr by bol Quake len grafika s holými stenami

Μέγεθος: px

Εμφάνιση ξεκινά από τη σελίδα:

Download "Bez textúr by nám vo filmoch behali len polygonálne modely Bez textúr by bol Quake len grafika s holými stenami"

Ημέρα Μαλαξός
5 χρόνια πριν
Προβολές:

1 Textúry

2 Motivácia Bez textúr by nám vo filmoch behali len polygonálne modely Bez textúr by bol Quake len grafika s holými stenami

3 Niektoré zdroje Prednášky: Seidel 02: Knihy: Tomas Akenine-Moeller, Eric Haines: Realtime Rendering, 2nd edition, AK Peters 2002 D.S. Ebert et al: Texturing and Modeling, 1994, 1998 Web:

4 História textúr Catmull/Williams 74: základné myšlienky Blinn a Newell 76: reflection maps Blinn 78: bump mapping Williams 78: shadow maps Smith 80, Heckbert 83: texturing polygons Williams 83: mipmaps Miller/Hoffman 84: illumination/reflectance maps Perlin/Peachey 85: 3D textúry Green 86: environment maps Reeves 87: improved shadow maps

5 Definície pojmov Rôzne zdroje používajú rôzne definície Textúrny priestor (texture space/domain) Mapovanie textúr: textúrny priestor priestor objektu Shader Vstup: (x,y,z), (u,v) súradnice objektu, textúry Výstup: farba,...

6 Textúry Príklady dimenzie textúr textúra je diskrétny zoskenovaný (vytvorený) obraz dimenzia je určená podľa toho čo určuje Podľa dimenzie priestoru v doméne : 1D Parameter úsečky, výška, teplota,... 2D Súradnice bodu plochy (u, v), smer (θ, φ),... 3D Bod v priestore (x, y, z), smer v priestore,... 4D Dvojrovinová reprezentácia svetelného poľa Podľa dimenzie priestoru v obraze: 1D hodnota odrazu (kd), intenzita/jas 2D Intenzita a priesvitnosť 3D Farba bodu (r, g, b), normála, vektor odrazu 4D Farba a priesvitnosť bodu (r, g, b, α)

7 Premietanie textúr 2D textúra 3D objekt (najviac riešené) 3D textúra 3D objekt iné

8 Zobrazovanie 2D textúr na 3D objekty (u,v) parametrizácia textúrneho priestoru Zobrazenie (projekcia) vs. inverzné zobrazenie

9 Sférická projekcia príklad x(, ) = sin sin 0 /2 y(, ) = cos z(, ) = cos sin /4 /2 u=0, v=0 =0, = /2 u=1, v=0 = /2, = /2 u=0, v=1 =0, = /4 u=1, v=1 = /2, = /4 y =arctan ( ) x =arccos ( u= z x2 + y2 + y /2 ) v=2 2 /4

10 Dvojfázová projekcia (zobrazenie) Projekcia = S mapovanie, O mapovanie (u,v) Texture space S (xi,yi) Intermediate space Jednoduché projekcie: O Planárna projekcia Kubická projekcia Sférická projekcia Cylindrická projekcia (xo,yo,zo) Object space

11 Cylindrická projekcia S mapovanie θ θ A z z A s= t= θ B θ A z B z A

12 Cylindrická projekcia O mapovanie Niekoľko spôsobov: najbežnejšie je kolmé premietanie

13 Čo všetko dokážu textúry?

14 Taxonómia textúr 2D textúry modulujú povrch objektu Heckbert 86: Čo môžu modulovať? Farbu (color textures) Normálu (bump maps) Lesklosť (reflectance textures ) Priehľadnosť (transparency textures) Geometriu (displacement textures)

15 Farebné textúry príklad 1

16 Farebné textúry príklad 2

17 Hrboľaté textúry príklad

18 Textúry lesklosti príklad kovový lesk

19 Textúry priehľadnosti príklad

20 Displacement textures príklad

21 Kombinované textúry príklad camouflage

22 3D textúry príklad solid cubes

23 Mipmapping MIP = Multum In Parvo (mnoho v malom) 1983: urýchľovanie zobrazovania textúr Pyramída s (u,v,d) adresáciou Dnes: používaná na antialiasing textúr

24 Environment Mapping Ako textúru vezmime okolité prostredie Ako získať takúto textúru? Blinn & Newell 76: latitude/longitude method

25 Cubic Environment Mapping Gene 1986 Okolité prostredie sa zobrazuje na 6 stien kocky Najviac používaná (napr. nvidia Geforce 256)

26 Sphere Environment Mapping Okolie je zobrazené na guľu

Paraboloid Environment Mapping 1 x 1 + 2 b 1 z 2 Zadná: 1 y 1 v=

27 Paraboloid Environment Mapping 1 x b 1 z 2 Zadná: 1 y 1 v= + 2 b 1 z 2 u= 1 2b Predná: 1 v= 2b u= x z 2 y z 2

28 Hrboľaté textúry Bump Mapping = Modulácia normály Techniky: Emboss bump mapping Dot product bump mapping (DirectX) Diffuse and specular bump mapping (nvidia Geforce 256)

29 Ako získať textúru? Použiť predpripravené dáta Upraviť predpripravené dáta Vytvoriť textúru procedurálne

30 Procedurálne textúry

31 Softvér Nástroje pre tvorbu textúr DartkTree: Texture Maker: Shader Pluginy/Skripty pre renderovací softvér 3D Studio truespace custom shaders Shading Languages pre softvér: Renderman Shading Language (BMRT) pre hardvér: 3D API languages (DirectX / OpenGL)

32 Metódy tvorby textúr Každá rastrová (2D, 3D, 4D) procedurálna modelovacia technika Explicitné funkcie Fraktály Šumy, turbulencie Reakčná difúzia

33 Tvorba textúry pomocou Voronoiových buniek 1. Náhodne vygenerovať n bodov 2. Vizualizovať vzdialenosť k najbližšiemu susedovi Výsledok = Voronoiov šum

34 Modifikácie metódy najbližšieho suseda Zovšeobecnenie: i-ty najbližší sused tretí najbližší sused

35 Súčet vzdialeností 1. najbližší plus 2. najbližší sused

36 Rozdiel vzdialeností 2. najbližší mínus 1. najbližší sused

37 Kombinácia najbližšieho a najvzdialenejšieho 3. najbližší plus 3. najvzdialenejší

3D Textúry: Hypertextúry Perlin 1989 3D funkcia hustoty d(x) <0,1) Fuzzy objekty

38 3D Textúry: Hypertextúry Perlin D funkcia hustoty d(x) <0,1) Fuzzy objekty oblaky Srsť, vlasy, plyn, oheň, dym Komplexné objekty tkaniny minerály Použitie šumu

39 Hypertextúry

40 Perlinová hypertextúra

45 Fuzzy hypertextúry

46 Hypertextúry dymu

47 Hypertextúry ohňa

48 Hypertextúry srsti, vlasov

49 Hypertextúry tkaniny

52 Niektoré zdroje Knihy: Tomas Akenine-Moeller, Eric Haines: Realtime Rendering, 2nd edition, AK Peters 2002 D.S. Ebert et al: Texturing and Modeling, 1994, 1998 Web: Prednášky: Seidel 02:

Σχετικά έγγραφα

Prechod z 2D do 3D. Martin Florek 3. marca 2009

Prechod z 2D do 3D. Martin Florek 3. marca 2009 Počítačová grafika 2 Prechod z 2D do 3D Martin Florek florek@sccg.sk FMFI UK 3. marca 2009 Prechod z 2D do 3D Čo to znamená? Ako zobraziť? Súradnicové systémy Čo to znamená? Ako zobraziť? tretia súradnica