纹理映射的流程

好的资料

图形学基础：纹理映射流程：本文对纹理映射的大致流程进行了梳理，重点介绍了纹理采样过程。纹理映射的主要难点有两个：一是投影映射的过程，很难有好的方法将三维空间坐标与二维 uv 坐标对应起来，往往需要建模师手动调节；二是纹理采样的过程，特别是在纹理缩小的时候，容易产生锯齿，需要良好的纹理采样抗锯齿算法。

图形学基础 - 纹理 - 纹理映射盘点：重点介绍了纹理映射的应用，Material Map、Alpha Map、Bump Map、Normal Map、Relief Map、Displacement Map、Parallax Map、Textured Light、Shadow Map、Environment Map，作者将这些应用分为六个方面：控制着色信息、控制片元透明度、改变法线、改变表面结构、阴影贴图、环境贴图。

纹理映射（texture mapping）：解释了纹理映射的概念，解释了纹理映射的应用（纹理贴图、法线贴图、阴影贴图）。解释了切线空间，及其好处:使用切线空间可以更直观的通过法线贴图来看出法线的变化.

上述文章介绍了纹理映射的完整流程,纹理映射的应用，但是纹理映射中的难点：三维坐标到UV坐标的映射方法都没有介绍，据说是由美术老师手工调节。但如果mesh降分再超分后，顶点的数量就变化了，更不用说顺序了，所以我想应该有程序可以实现手动调整。微软Microsoft开发的UVatlas好像能实现这种功能，叫做，纹理坐标重参数化，或者纹理坐标转换

UVatlas学习

微软官方教程-使用UVatlas
手动生成独特的 UV 映射通常是耗时和繁琐的：当输入几何图形复杂且高效/低失真纹理空间利用率时，尤其如此。 下图显示了一个示例网格及其相应的纹理图集。

本示例显示左侧) 的网格 (，以及右侧) 上相应的 UV 空间法线图 (。 请注意，纹理图集包含多个组或数据群集;每个聚类称为图表，在上面的示例中，显示包含部分网格的正常数据。

D3DX UVAtlas API 自动生成最佳的非重叠纹理图集。 API 提供输入参数，允许你：

最小化纹理拉伸、失真和采样不足。
最大化纹理空间打包密度，以便高效使用内存。
在整个网格中提供均匀采样，尽量减少采样频率中的不连续性。

UVAtlas 的工作原理

总结来讲，其实就分成两步：

1. 将mesh分区成参数化图表
2. 将图表打包到 Atlas 中

具体步骤：

分区和参数化Mesh

首先，网格分区为图表，然后将每个图表参数化为自己的 [0，1] UV 空间。
柱形可以按一个图表参数化;另一方面，球体需要两个图表，如下图所示。

可以使用单个图表进行参数化的网格被归类为“磁盘的自态”，这意味着你可以将无限灵活的无限拉伸磁盘分散到图表上，并完美地覆盖几何图形。 这种拉伸称为自态性，是双向函数：这意味着你可以从一个参数化到另一个参数化，而不会丢失信息。

极少数实际网格可以参数化为两个维度，而无需将网格分为聚类或图表。 下图显示了另一个示例网格及其相应的纹理图集。

有两个参数用于确定创建的图表数：

• 地图集允许的最大图表数
• 每个图表允许的最大拉伸量

拉伸量将确定生成的图表数以及采样的总体质量。 拉伸范围从 0.0 (不拉伸) 到 1.0 (任意数量的拉伸) 。不拉伸的质量最高，拉伸意味着变形。

一些问题

• 分区规则是什么，怎么在3维模型上判断分区边界？【根据法线方向的突变？】
• 怎么参数化到【0，1】UV空间，图表的左上角坐标怎么定？
• 存储时，mesh的每个顶点都需要存储一个[u,v]坐标？

打包图表

待补充
一些问题

• 图表的打包顺序是怎样的？【根据图表面积从大到小，在atlas上从左到右，从上到下排布？】
• 每一个图表原来都是【0，1】的范围，现在将其打包到一起，就需要缩放坐标，所有图表的缩放比例是一直的吗？缩放比例怎么确定？【缩放比例应该是一致的，如果一致的化，那就是将图表排布到atlas上之后，计算以下atlas的长度比如4，就能得到缩放比例：0.25】
• 存储时，mesh的每个顶点的[u,v]坐标统一缩放后，再加上【图表在atlas上的坐标变化系数】