[科普中国]-3D纹理贴图

基本介绍

3D纹理贴图是能大幅度提高3D图像真实性的3D图像处理技术，使用这项技术可以减少纹理衔接错误；实时生成剖析截面显示图；模拟移动光源产生的自然光影效果；构成枪弹真实轨迹...。而这些，在显卡硬件条件下，只有通过“3D纹理压缩”才有可能实现。

详细介绍通常，三维物体的绘制技术分为表面绘制和体绘制两种技术。表面绘制技术如同字面上的含义，光照、材质等等都发生在物体的表面，这也是和三维物体的表面表达技术有关（surface representation或border representation)；这种技术绘制不了物体内部的细节，所以通常不能称之为真三维的表达。

比如说人体的CT三维重建，是可以看到皮肤甚至骨骼下面的组织和结构，但是表面绘制的技术如同给人照相，相片是不能反映人体的深层真实三维构造的，不能给医生以更多的判断信息；又如矿藏，通过探井数据我们可以大体推断其真三维结构。

2D纹理贴图因而，2D纹理贴图是将平面的、二维的相片贴到物体的几何表面上；（注意到2D相片可能和物体的几何表面大小不一致，所以需要一个灵活的映射机制，即插值函数，才能将纹理相片的像素值合理地映射到物体表面上）。

3D纹理贴图3D纹理就是立体的“图形”，如同2D纹理是一个（x,y)形式的像素矩阵，3D纹理是一个（x,y,z)形式的三维像素矩阵，每一个(x,y,z)对应一个标量值；3D1纹理贴图就是要把这个三维的像素阵列映射到三维的物体空间中去；通常将物体和3D纹理处理成立方体或圆柱体，可以更容易理解相关理论和实现。3D纹理和体绘制技术密切相关，体绘制（volume rendering)是科学可视化的重要手段。

纹理贴图载入纹理将纹理贴图应用到几何图形的第一个必要步骤就是将纹理载入到内存之中。已经载入之后，这个纹理就成为当前的纹理状态的一部分。

载入纹理的函数有3种，分别对应于一维、二维和三维纹理。

纹理对象纹理对象是用来存储纹理数据的，以备随时使用。创建了纹理对象，就能够将多个纹理一次性载入内存，以便场景绘制期间随时引用其中的任何一个2纹理。