真实感图形技术：纹理映射与凹凸映射

"计算机图形学-第五章-真实感图形-(3).ppt" 这篇内容主要讲解了计算机图形学中的真实感图形渲染技术，主要包括明暗处理、绘制技术以及纹理映射。其中，纹理映射是提升图形真实感的重要手段。 1. **明暗处理**：在真实感图形中，明暗处理是关键步骤，它涉及到光线如何与物体表面相互作用，影响我们看到的图像的色彩和亮度。明暗处理通常基于光照模型，如Phong模型，考虑光源、物体表面属性和观察者的位置来计算每个像素的最终颜色。 2. **绘制技术**：这部分可能涉及了不同的绘制算法，如Z-Buffering（深度缓冲）和Alpha Blending（阿尔法混合），这些技术用于处理图形的层次关系和透明效果，使得图形能够更自然地融入场景。 3. **纹理映射**：纹理映射是将具有细节的图像（纹理）应用到3D模型表面的技术，以增加视觉真实感。有多种类型的纹理映射，如颜色纹理，它通过将纹理图像与3D模型表面的每个点对应，赋予表面颜色。此外，还有几何纹理、法向映射和凹凸映射。 - **几何纹理**，如法向映射和位移映射，用于增强表面细节。法向映射利用一个高精度模型的法向信息，将其存储在纹理中，然后应用到低精度模型，模拟高精度模型的光照效果。位移映射则根据纹理值改变几何形状，增加表面的深度感。 - **凹凸映射**，不是简单地改变颜色，而是通过在计算光照时扰动物体表面的法向，模拟微小的表面起伏，从而产生更丰富的质感。这种方法可以通过解析定义或二维图像来实现。 4. **纹理反走样**：在屏幕上，由于有限的像素分辨率，纹理映射可能会导致图像出现锯齿状边缘或摩尔纹，这就是走样现象。为了改善这一问题，引入了纹理反走样技术，如双边滤波、面积采样等方法，它们通过对像素区域进行平均处理，减少高频噪声和锯齿，提高图像质量。 总结来说，这个PPT内容深入探讨了计算机图形学中实现真实感图形的关键技术，包括如何处理光照、应用纹理以及解决图像质量问题，这些都是构建逼真3D环境的基础。这些技术广泛应用于游戏开发、虚拟现实、电影特效等领域。