基于Mip-Map的纹理映射技术

摘要

在计算机图形学中，最引入注目的研究方向就是图形的真实感问题。所谓图形的真实感问题就是指所生成的图形反映客观世界的程度。纹理映射是高质量图像合成中最成功的技术之一，可以把数字图像运用到三维场景中增加逼真效果，应用非常广泛。 本文针对纹理映射各向异性的特点，并借鉴Mip-Map预过滤节约计算时间的优点，提出了基于Mip-Map的区域取样纹理映射算法，并改进了在每一个可选的Mip-Map层的取样率，以避免在较低层欠取样，在较高层过取样。 首先，讨论了Mip-Map纹理映射技术，为了实现反走样，屏幕空间像素被近似看成是正方形，其在纹理空间的投影通常是不规则的曲边四边形，用一个正方形来逼近，从而根据边长计算得到Mip-Map层l，并在l和l+1层上取样根据一个规则取样加权平均得到最后的像素颜色值。但众所周知，纹理映射是各向异性的，仅仅简单用一个正方形来逼近它的不规则四边形投影是不能符合反走样要求的，因此本文改进了Mip-Map纹理映射技术的取样方法，提出了区域取样的算法，并利用了像素之间的联系。 其次，把基于Mip-Map的区域取样的纹理映射算法应用到了球面纹理映射中。通过曲面分割原理对球面进行分割，然后使用区域取样得到分割后球面上相应小块最后的颜色值，这种方法能取得理想的纹理映射效果，有效解决走样问题。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1纹理的概念和分类

1.1.1颜色纹理

1.1.2几何纹理

1.1.3过程纹理

1.2纹理映射的研究意义

1.3主要工作与论文结构

第二章纹理映射综述

2.1纹理映射的基本概念

2.1.1坐标系

2.1.2纹理映射函数

2.2纹理映射框架

2.2.1多边形参数化

2.2.2多边形投影

2.2.3扫描方式

2.2.4 过滤

第三章Mip-Map纹理映射技术

3.1 Mip-Map预过滤

3.2 Mip-Map的应用过滤

3.2.1过滤器

3.2.2双线性插值和三线性插值

3.3 Mip-Map正方形过滤器边长d确定方法

3.3.1面积法

3.3.2最大边法

3.4 d值计算的改进

3.5 Mip-Map层l选择

3.6实验结果与分析

第四章区域取样纹理映射技术

4.1引言

4.2正确的反走样技术

4.2.1向前区域投影

4.2.2向前点投影

4.2.3向后区域投影

4.2.4向后点投影

4.3基于Mip-Map的区域取样纹理映射技术

4.3.1Mip-Map预过滤

4.3.2相邻像素之间联系

4.3.3像素扫描

4.3.4区域取样

4.4结果与讨论

4.5本章小结

第五章球面纹理映射技术

5.1引言

5.2球面等积的球面纹理映射

5.3基于调和映射的球面纹理映射

5.4基于透视变换的球面纹理映射

5.5基于Mip-Map的区域取样球面纹理映射

5.5.1球面分割与映射函数

5.5.2区域取样

5.6结果与分析

第六章结论与未来工作

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文