22-纹理透明阴影

1纹理处理

1纹理简介

物体的表面细节称为纹理。颜色纹理或光滑纹理：光滑的物体表面上通过颜色或明暗度变化体现出来的细节。粗糙纹理、凹凸纹理或几何纹理：物体表面上呈现出凹凸不平的形状。

颜色纹理两种表示方法：数学模型：用数学函数表示颜色的变化规律。纹理映射：用纹理模式（如数字图像）表示颜色的变化。2颜色纹理

2颜色纹理曲面光照（每个小面片的光强可认为一个值）dudvvoidFullmall(CDC*pDC,floatx[],floaty[],floatz[],intn,int

R,intG,intB){变量定义计算扫描线范围ymin、ymax;for(h=ymin;h<=ymax;h++)//扫描线循环

{k=0;for(i=0;i<n;i++)//多边形边循环

if(y[i+1]!=y[i]&&(h-y[i])*(h-y[i+1])<0)xd[k++]=x[i]+(x[i+1]-x[i])*(h-y[i])/(y[i+1]-y[i]);//求交点

交点xd排序；

for(i=0;i<k;i=i+2) //两两交点循环

for(j=xd[i];j<=xd[i+1];j++)//交点内填充

{zz=-(a*j+b*h+d)/c;//计算填充点深度

if(zz<Zuff[j][h])//Z消隐

{Zuff[j][h]=zz;pDC->SetPixel(j,h,RGB(R,G,B));}}}}功能？

2颜色纹理voidEllipsoidFace(CDC*pDC,intA,intB,intC,floatdu,floatdv,floatcx,floatcy,floatcz,intdx,intdy,intLx,intLy,intLz,intIp,floatKd,intIe){变量定义；for(floatu=-1.57;u<1.57;u=u+du)for(floatv=0;v<6.28;v=v+dv){U[0]=u,V[0]=v,U[1]=u+du,V[1]=v,U[2]=u+du,V[2]=v+dv,U[3]=u,V[3]=v+dv;for(inti=0;i<4;i++){x[i]=A*cos(u)*cos(v),y[i]=B*sin(u),z[i]=C*cos(u)*sin(v);//计算椭球面上小平面坐标

分别绕x、y、z轴旋转cx、cy、cz，再平移dx、dy得到xx[i],yy[i],zz[i]；

}xx[4]=xx[0],yy[4]=yy[0];//封闭四边形vector(x,y,z,a,b,c);d=-(a*x[0]+b*y[0]+c*z[0]);//计算平面系数

vx=Lx-xx[0],vy=Ly-yy[0],vz=Lz-zz[0];//计算光源矢量

cos1=(vx*a+vy*b+vz*c)/sqrt(vx*vx+vy*vy+vz*vz);//光源矢量与法矢的夹角余弦

I=Ip*Kd*cos1+Ie; //漫反射光+环境光

if(I<0)I=0;if(I>255)I=255;//限定到0-255范围H=120,S=0.8;HSI_RGB(H*3.14/180,S,I,R,G,B);Fullmall(pDC,xx,yy,zz,4,R,G,B);}}光照程序演示

①直接过渡（1）数学模型方法uH2u0-

/2

/2H(o)0H12颜色纹理vH2v002

H(o)0H1if(u<0)H=30;elseH=180;if(v<3.14)H=30;elseH=180;什么结果？

（1）数学模型方法2颜色纹理uH2u1u2-

/2

/2H(o)0H1②线性过渡if(u<u1)H=H1;elseif(u>u2)H=H2;elseH=(u-u1)*(H2-H1)/(u2-u1)+H1;【问题】为什么中间会出现绿色？

（1）数学模型方法2颜色纹理③非线性过渡H1uH2

-

/2

/2H(o)0H1【问题】如何得出关系式？H=A+Bsin(2m(u+1.57))H=0.5(H2+H1)+0.5(H2-H1)sin(2m(u+1.57))H1=30,H2=180m=5H1=0,H2=360m=5H1=0,H2=60m=1.5

（1）数学模型方法2颜色纹理③非线性过渡vH2

02H(o)0H1H=A+Bsin(mv)H=0.5(H2+H1)+0.5(H2-H1)sin(mv)H1=120,H2=240m=10H1=0,H2=360m=3（1）数学模型方法2颜色纹理西瓜颜色纹理①条纹纹理是饱和度不同造成的S=0.8|sin(5v)|②对条纹沿u参数方向进行周期干扰

S=0.8|sin(5v+0.15Sin(40u))|③进行二值处理当S<=0.4时S=0.4，否则S=0.8

（1）数学模型方法2颜色纹理冬枣颜色纹理H=50-30|((sin(u-ur)/2+sin(3u))+sin(v-vr)+sin(3v)|+sin(u/2-1)+sin(v+2))/4每一个小平面：ur=(rand()%314-157)/100.0vr=(rand()%628)/100.0（1）数学模型方法2颜色纹理7个控制点几段二次B样条？S=|sin(4

u)|S=|sin(10v)|S=|sin(x/n)|S=|sin(4

u)||sin(10v)|S=|sin(y/m)|S=|sin(z/k)|

（2）纹理映射建立物体表面的点与数字图像点之间的对应关系。圆柱曲面(u,v)与图像坐标(X,Y)的关系X=av+b

v=0,X=0

b=0v=6.28,X=w-1

a=(w-1)/6.28

X=v(w-1)/6.28v:[0,6.28]y=cu+d

u=0,Y=0

d=0u=1,Y=h-1

c=h-1

Y=u(h-1)u:[0,1]

x=rcos(v);

y=hcu;

z=rsin(v);2颜色纹理0,0w-1,0w-1,h-10,h-1xyU、V？

（2）纹理映射X=v(W-1)/6.28v:[0,6.28]Y=u(H-1)u:[0,1]

x=rcos(v);

y=hcu;

z=rsin(v);2颜色纹理for(floatu=0;u<=1;u+=du)for(floatv=0;v<=6.28;v+=dv){U[0]=u,V[0]=v,U[1]=u+du,V[1]=v,U[2]=u+du,V[2]=v+dv,U[3]=u,V[3]=v+dv;for(inti=0;i<4;i++){xx[i]=r*cos(V[i]),yy[i]=hc*U[i],zz[i]=r*sin(V[i]);

//计算圆柱面上小平面坐标

分别绕x、y、z轴旋转cx、cy、cz，再平移dx、dy得到xx[i],yy[i],zz[i]

}xx[4]=xx[0],yy[4]=yy[0];//封闭四边形

vector(xx,yy,zz,a,b,c);

vx=Lx-xx[0],vy=Ly-yy[0],vz=Lz-zz[0];//计算法向量和光源矢量

cos1=(vx*a+vy*b+vz*c)/sqrt(vx*vx+vy*vy+vz*vz);//光源矢量与法矢的夹角余弦

X=v*(w-1)/6.28,Y=u*(h-1);

RGB_HSI(pic[0][Y][X],pic[1][Y][X],pic[2][Y][X],H,S,I);

I=I+Ip*Kd*cos1;if(I>255)I=255;HSI_RGB(H,S,I,R,G,B);Fullmall(p,xx,yy,zz,4,R,G,B); } （2）纹理映射圆柱：X=v(w-1)/6.28v:[0,6.28]Y=u(h-1)u:[0,1]2颜色纹理遵守交通规则【问题】圆锥与圆柱的纹理映射是否一样？（2）纹理映射X=v(w-1)/6.28v:[0,6.28]Y=u(h-1)u:[0,1]2颜色纹理中国民族风：东北大花布（孔雀与牡丹）像什么？（2）纹理映射圆环曲面(u,v)与图像坐标(X,Y)的关系2颜色纹理0,0w-1,0w-1,h-10,h-1xyx

=(x0+rcosu)cosvy

=y0+rsinuz

=(x0+rcosu)sinv

X=v(w-1)/6.28v:[0,6.28]Y=u(h-1)/6.28

u:[0,6.28]玉：中国传统文化的一个重要组成部分“宁为玉碎”:爱国民族气节“化干戈为玉帛”:团结友爱风尚“润泽以温”:无私奉献品德“瑕不掩瑜”:清正廉洁气魄

（2）纹理映射球面坐标(x,y)与图像坐标(X,Y)的映射函数X=

v(w-1)/6.28v:[0,6.28]Y=??u:[-1.57,1.57]

x=rcos(u)cos(v);y=rsin(u);z=rcos(u)sin(v);2颜色纹理X=v(w-1)/6.28v:[0,6.28]Y=u(h-1)/3.14+(h-1)/2u:[-1.57,1.57]2颜色纹理（2）纹理映射X=av+b

v=0,X=x1

b=x1v=6.28,X=x2

a=(x2-x1)/6.28

X=v(x2-x1)/6.28+x1

v:[0,6.28]Y=u(h-1)/3.14+(h-1)/2

u:[-1.57,1.57]x1x22颜色纹理（2）纹理映射【提问题】X=v(w-1)/6.28v:[0,6.28]Y=u(h-1)u:[0,1]青花瓷：中国瓷器的主流品种之一X=v(w-1)/6.28v:[0,6.28]Y=y(h-1)/H;y:[0,H]长方体纹理映射ABCDA’B’C’D’2颜色纹理（2）纹理映射x=d11x’+d12

y’+d13x’

y’+d14y=d21x’+d22

y’

+d23x’y’+d24xa=d11x’a+d12

y’a+d13x’a

y’a+d14ya=d21x’a+d22

y’a+d23x’ay’a+d24xb=d11x’b+d12

y’b+d13x’by’b+d14yb=d21xb’+d22

y’b+d23x’by’b+d24xc=d11x’c+d12

y’c+d13x’c

y’c+d14yc=d21xc’+d22

y’c+d23x’cy’c+d24xd=d11x’d+d12

y’d+d13x’d

y’d+d14yd=d21xd’+d22

y’d+d23x’dy’d+d24解两个线性方程组，求出八个系数长方体纹理映射2颜色纹理（2）纹理映射如何生成魔方？

纹理扰动函数g(u,v)=Asin(2Cu)sin(Bv)

x=x0+rcos(u)cos(v);y=y0+rsin(u);z=z0+rcos(u)sin(v);

x=x0+rcos(u)cos(v)+ag(u,v);y=y0+rsin(u)+bg(u,v);z=z0+rcos(u)sin(v)+cg(u,v);3凹凸纹理

纹理扰动函数g(u,v)=Asin(2Cu)sin(Bv)

x=x0+rcos(u)cos(v)+ag(u,v);y=y0+rsin(u)+bg(u,v);z=z0+rcos(u)sin(v)+cg(u,v);3凹凸纹理v:[0,6.28]u:[-1.57,1.57]

3凹凸纹理for(floatu=-1.57;u<1.57;u=u+du)for(floatv=0;v<6.28;v=v+dv){U[0]=u,V[0]=v,U[1]=u+du,V[1]=v,U[2]=u+du,V[2]=v+dv,U[3]=u,V[3]=v+dv;for(inti=0;i<4;i++)

计算曲面上小面片4个点的坐标x[i],y[i],z[i]

计算小面片法向量