3D模型水墨渲染：二维纹理映射方法

"这篇论文探讨了一种用于三维模型的水墨效果渲染算法，通过两步二维纹理映射实现。首先，利用模型顶点的视线向量和法线向量的点乘积计算余弦值作为纹理坐标。然后，通过欧拉公式计算径向曲率及方向导数值，进一步映射到纹理。为了实现实时交互浏览，还可以采用视点无关的曲率特征映射策略，如平均曲率、高斯曲率和主曲率等。这种方法不仅能够快速生成水墨画效果，还能展示更多的模型表面特征细节。关键词包括非真实感绘制、三维模型特征、径向曲率和水墨效果。" 这篇论文的核心内容是关于如何将传统的中国水墨画风格应用于三维模型的渲染。水墨3D效果是一种结合了中国传统艺术与现代计算机图形学的技术，旨在将3D模型转化为具有水墨画风格的图像。这种风格通常以简洁的线条和墨色的晕染为特点，给人一种独特的审美体验。 在描述的算法中，第一步是通过模型的顶点信息来确定渲染的基础纹理坐标。视线向量和法线向量的点乘积可以反映顶点面向观察者的角度，其余弦值可以用来映射到纹理空间，形成初步的轮廓线，这是水墨画中常见的表现手法。轮廓线的描绘是水墨画风格的关键，它定义了物体的基本形状和结构。 接下来的第二步，论文引入了径向曲率的概念，这是为了模拟水墨在纸上的扩散和流动效果。通过欧拉公式，可以计算出每个顶点处的曲率和方向导数，这些数值可以作为额外的纹理坐标，使得渲染出来的图像在保持水墨画风格的同时，能够体现出模型表面的细节和变化。这一步骤增加了渲染的复杂性和真实性。 为了提高交互性，论文还提出使用视点无关的曲率特征映射策略。这意味着不论观察角度如何变化，都能保持模型特征的一致性，例如，平均曲率、高斯曲率和主曲率等都是衡量曲面几何特性的重要参数，它们可以帮助在不同的视角下保持水墨效果的连贯性。 这篇论文提供了一种创新的方法，将三维模型的几何信息与传统艺术风格相结合，创造出具有水墨画特色的3D渲染效果。这种方法不仅有助于提升数字艺术的表现力，也为游戏、虚拟现实和视觉特效等领域提供了新的可能性。通过这种方式，艺术家和设计师可以将传统的艺术形式与现代技术相融合，创造出既富有文化内涵又具有现代感的作品。