基于OpenGL的纹理映射技术

自然景物的模拟是近年来计算机图形学中具有挑战性的研究方向之一。OpenGL技术是实现真实感图形模拟的重要方法之一。本文使用OpenGL的编程接口,应用纹理映射技术,实现了三维场景的真实模拟。纹理映射技术的应用能增强三维场景绘制的真实感,并能提高三维场景的渲染速度。     

谈OpenGL非矩形光栅图像的绘制

在三维视景仿真中,纹理映射的方法运用得很广,尤其描述具有真实感的物体。对于矩形光栅图像,在OpenGL中可以直接采用贴纹理的方法来实现。例如,为了生成一块草地的图像,可以先把草地的正面视图拍成照片,扫描成位图文件(*.bmp),然后通过贴纹理,就可以在屏幕上生成一幅逼真的草地图像。而对于生成非矩形的光栅图像,在OpenGL中没有提供可以直接实现的功能。例如,在场景中生成的形态各异的树木、花草等。现在OpenGL方面的资料对于如何实现这个比较复杂的功能都未进行详细的讨论和说明,笔者在使用OpenGL开发用于某型模拟器三维视景仿真软件系统的过程中,遇到了上述这个问题,通过反复研究实践,问题得以解决。现将两种解决方法呈现给广大OpenGL使用者,供大家参考     

PC机上基于2D纹理映射的三维体绘制算法

体绘制技术因其卓越的图象质量而被广泛应用,尤其是在医学方面.然而传统的体绘制技术(如光线跟踪法)因计算量大、绘制时间长等不足,限制了其在PC机上的应用.本文立足于目前标准的PC硬件平台和OpenGL1.1标准,在不显著降低图象质量的前提下,采用2D纹理映射技术来提高图象的绘制速度,将大量的三次线性插值运算转换为二次线性插值运算,并充分利用PC硬件的2D纹理映能力来加速绘制速度.实验结果表明,2D纹理映方法明显提高了图象的绘制速度,并具有较好的图象质量.随着PC硬件的发展,为提高体绘制速度和改善图象质量提供了更广阔的空间.     

基于OpenGL纹理映射反走样技术的研究

在计算机图形学中,引人注目的是图像的真实感问题。图像的真实感来源于建模软件中渲染效果的好坏,渲染用时越少,质量越高,渲染出来的图像就越逼真。利用纹理映射技术,即贴墙纸的方法将反映物体表面细节的图案贴到物体表面上。现有的纹理映射技术存在诸多方面的缺陷,用时长,清晰度低,走样等使得渲染出来的图像不能满足实时的需求。在原有纹理映射反走样技术的基础上,利用OpenGL图像库,改进原有纹理映射技术中存在的问题,能得到高度真实感的图像。     

纹理映射与光照处理关系研究及应用

纹理映射和光照处理在实际应用中往往被分别计算结果。而在定光源模型下,基于仿射变换的纹理映射和Gouraud明暗处理以及Phong明暗处理在原理上却是一致的。光照处理可以使用纹理映射的方法实现,而且这种方式能更方便地将纹理映射、光照处理以及基于干扰函数的凸凹映射以纹理融合的方式合并为一次纹理映射,从而能加快计算速度。文中提出一种纹理映射与光照模型综合处理方法,该方法在不使用任何图形支持库下,而用软引擎实现真实感三维地貌显示系统,取得了理想的效果。     

纹理映射与光照处理关系研究及应用

纹理映射和光照处理在实际应用中往往被分别计算结果。而在定光源模型下,基于仿射变换的纹理映射和Gouraud明暗处理以及Phong明暗处理在原理上却是一致的。光照处理可以使用纹理映射的方法实现,而且这种方式能更方便地将纹理映射、光照处理以及基于干扰函数的凸凹映射以纹理融合的方式合并为一次纹理映射,从而能加快计算速度。文中提出一种纹理映射与光照模型综合处理方法,该方法在不使用任何图形支持库下,而用软引擎实现真实感三维地貌显示系统,取得了理想的效果。     

基于调和映射的纹理映射方法

对三维几何模型进行交互式纹理映射,是三维建模软件开发的一项重要内容。该文采用基于调和映射的方法,实现了对一种基于三角面片模型的二维纹理映射算法,该算法允许用户交互选择模型的贴图范围,自动生成模型的纹理坐标,试验表明,该算法是可行的。     

适用于曲面的纹理映射方法研究

作为纹理映射技术应用于规则和不规则曲面的3种算法,即球面整体纹理映射算法、球面局部纹理映射算法以及投影映射算法在纹理映射的研究中具有重要的意义。该文通过两种球面纹理映射算法进行比较,从球面纹理不变形准则出发,分析了这两种算法的优缺点,并且采用基于调和映射的方法,实现了可应用于不规则曲面映射的投影映射方法。     

球面几何纹理映射算法的改进与应用

本文利用Phong光照模型和球面几何纹理映射的改进算法,将一幅位图应用于飞碟模型,改进适用于球面的点表,将图像纹理绑定于飞碟表面,通过调整视点、设置光源,控制旋转定时器,实现纹理的载入及模型的旋转效果。     

浮雕凸凹纹理映射的应用

本文探讨了OpenGL支持各种显示卡的多纹理映射算法,重点阐述了浮雕凸凹纹理映射算法的实现,在此基础上给出了一个用C＋＋实现的应用多纹理浮雕凸凹纹理映射算法的实例。     

地形纹理映射方法研究

三维真实感地形的生成一直是计算机图形学领域中关注的焦点,而地形纹理映射是实现它的一个不可或缺的要素。采用不同的纹理映射方法会导致地形渲染的帧频率、真实感以及对系统资源需求等特性显著不同,因而如何选择适合的纹理映射方法使得地形渲染效果最佳是开发人员必须面对问题。该文参考了各方面的研究和应用成果,针对不同的应用领域提出了真实图片法、多纹理过渡法和多纹理计算法这三种不同地形纹理映射方法,并对它们各自的优点、缺点和适用范围进行了详尽的论述。     

质心坐标变换及其在纹理映射均匀化中的应用

在现有质心坐标变换方法基础上,提出一种改进方法——均匀面积质心变换方法：在某一顶点邻域中,采用相应点所对应的边高比之和作为质心坐标进行分析推导,并将其应用到复杂三维形体的纹理映射均匀化中．首先通过面积权重质心坐标变换将复杂三维网格映射到平面上;在此基础上进行均匀面积质心坐标变换,就可使平面网格较均匀地分布．求解其纹理坐标可实现采用单幅图像的纹理映射均匀化．通过典型三维模型的实验和比较可以看到：采用文中方法所获得的纹理映射均匀化效果较现有的保角变换、保面积变换方法有显著改善,而且算法简单、稳定、快速．     

典型纹理映射实现方法的研究

建立了一个初步实现正向映射、反向映射以及局部区域纹理映射的实验平台,该平台具有反走样功能。描述了纹理映射的实现过程;分析了实现几种纹理映射的优化算法,并对正向算法和反向算法进行分析比较;最后尝试对正向映射算法进行改进。     

Bernoulli Embedding Model and Its Application in Texture Mapping

A novel texture mapping technique is proposed based on nonlinear dimension reduction, called Bernoulli logistic embedding （BLE）. Our probabilistic embedding model builds texture mapping with minimal shearing effects. A log-likelihood function, related to the Bregman distance, is used to measure the similarity between two related matrices defined over the spaces before and after embedding. Low-dimensional embeddings can then be obtained through minimizing this function by a fast block relaxation algorithm. To achieve better quality of texture mapping, the embedded results are adopted as initial values for mapping enhancement by stretch-minimizing. Our method can be applied to both complex mesh surfaces and dense point clouds.     

纹理映射中的平面校正技术研究

为了快速实时地进行由平面组成的结构景物的3D建模问题,文中介绍了一种在进行图像3D重构时纹理映射中的平面校正方法.介绍了三角形模型在图像处理、图形绘制、虚拟现实等技术中的重要作用.从射影几何的角度出发,给出了从两幅视图进行景物三维重构的分层重构方法.在已知欧氏重构即摄像机内参数的基础上,介绍一种基于标定的平面射影失真矫正方法.通过此方法,将矫正过的纹理映射到欧式点重构结构中,得到景物的3D模型.经实验验证,这种方法在处理由平面组成的景物的3D重构中是实时有效的.     

纹理映射中的平面校正技术研究

为了快速实时地进行由平面组成的结构景物的3D建模问题,文中介绍了一种在进行图像3D重构时纹理映射中的平面校正方法。介绍了三角形模型在图像处理、图形绘制、虚拟现实等技术中的重要作用。从射影几何的角度出发,给出了从两幅视图进行景物三维重构的分层重构方法。在已知欧氏重构即摄像机内参数的基础上,介绍一种基于标定的平面射影失真矫正方法。通过此方法,将矫正过的纹理映射到欧式点重构结构中,得到景物的3D模型。经实验验证,这种方法在处理由平面组成的景物的3D重构中是实时有效的。