实验六凹凸纹理映射技术样本
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图形学实验报告图形学实验报告概述:在本次图形学实验中,我们将探索和学习计算机图形学的基本概念和技术。
通过实验,我们深入了解了图形学的原理和应用,以及如何使用计算机生成和处理图像。
实验一:像素和颜色在这个实验中,我们学习了图像是由像素组成的,每个像素都有自己的颜色值。
我们使用了Python编程语言和PIL库来创建一个简单的图像,并设置了不同的像素颜色。
通过改变像素的颜色值,我们可以创建出各种各样的图像效果。
实验二:坐标系统和变换在这个实验中,我们学习了坐标系统和图形变换。
我们使用OpenGL库来创建一个简单的二维图形,并通过平移、旋转和缩放等变换操作来改变图形的位置和形状。
这些变换操作使我们能够在屏幕上创建出各种不同的图案和效果。
实验三:线段和多边形在这个实验中,我们学习了如何使用线段和多边形来绘制图形。
我们使用了Bresenham算法来绘制直线,并学习了如何使用多边形填充算法来填充图形。
通过这些技术,我们可以创建出更加复杂和精细的图像。
实验四:光照和阴影在这个实验中,我们学习了光照和阴影的原理和应用。
我们使用了光照模型来模拟光线的传播和反射,以及计算物体的明暗效果。
通过调整光照参数和材质属性,我们可以创建出逼真的光照和阴影效果。
实验五:纹理映射和渲染在这个实验中,我们学习了纹理映射和渲染的概念和技术。
我们使用了纹理映射来将图像贴到三维物体表面,以增加物体的细节和真实感。
通过渲染技术,我们可以模拟光线的折射和反射,以及创建出逼真的材质效果。
实验六:三维建模和动画在这个实验中,我们学习了三维建模和动画的基本原理和方法。
我们使用了三维建模工具来创建三维模型,并学习了如何使用关键帧动画来实现物体的运动和变形。
通过这些技术,我们可以创建出逼真的三维场景和动画效果。
总结:通过这次图形学实验,我们深入了解了计算机图形学的原理和应用。
我们学习了像素和颜色、坐标系统和变换、线段和多边形、光照和阴影、纹理映射和渲染,以及三维建模和动画等技术。
基于Phong光照模型的凹凸纹理模拟
张洁;钮王杰
【期刊名称】《机床与液压》
【年(卷),期】2009(0)8
【摘要】基于Phong光照模型,讨论并研究了凹凸纹理映射技术的原理及实现方法,并在此基础上,通过设定偏移函数,给出了基于Phong光照模型下凹凸纹理的实现结果。
该方法实现原理简单,速度较快。
【总页数】3页(P401-402)
【关键词】纹理映射;几何凹凸纹理;Phong光照模型;法向量
【作者】张洁;钮王杰
【作者单位】山西运城学院机电系
【正文语种】中文
【中图分类】TP391.41
【相关文献】
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一、实验目的1. 了解凹凸配的基本原理和特点。
2. 通过实验验证凹凸配的原理,加深对凹凸配概念的理解。
3. 培养学生的动手操作能力和实验设计能力。
二、实验仪器1. 凹凸形状的塑料模具若干2. 塑料颗粒(如塑料珠、塑料粒等)3. 热熔胶枪4. 热熔胶棒5. 粘合剂(如胶水、胶带等)6. 刀片7. 尺子8. 记录本三、实验步骤1. 准备工作(1)将凹凸模具和塑料颗粒准备好,确保模具清洁无杂质。
(2)准备好热熔胶枪和热熔胶棒,确保热熔胶枪处于正常工作状态。
(3)在记录本上记录实验数据。
2. 实验过程(1)将凹模具放在平整的桌面上,用刀片将塑料颗粒按照模具的凹凸形状进行切割。
(2)将切割好的塑料颗粒放入凹模具中,用粘合剂将颗粒固定在模具上。
(3)将凸模具放在另一块平整的桌面上,用热熔胶枪将热熔胶棒熔化,均匀涂在凸模具的表面上。
(4)将固定好的凹模具放置在凸模具上,确保凹凸部分对齐。
(5)等待热熔胶冷却固化,使凹凸模具结合在一起。
(6)用刀片将结合后的凹凸模具从模具中取出,观察实验结果。
3. 实验数据记录(1)记录凹模具和凸模具的尺寸、形状等基本信息。
(2)记录实验过程中使用的塑料颗粒种类、数量等。
(3)记录实验过程中使用的粘合剂种类、用量等。
(4)记录实验结果,包括结合后的凹凸模具的尺寸、形状、稳定性等。
四、实验结论1. 通过本次实验,验证了凹凸配的基本原理,即凹模具和凸模具的形状相对应,可以形成紧密的连接。
2. 实验结果表明,凹凸模具的尺寸、形状和塑料颗粒的种类、数量等因素都会影响实验结果。
3. 粘合剂的选择和用量对实验结果也有一定影响,合适的粘合剂和用量可以保证凹凸模具的稳定性和连接强度。
五、反思体会1. 通过本次实验,加深了对凹凸配概念的理解,认识到凹凸模具在工业生产和日常生活中具有广泛的应用。
2. 实验过程中,锻炼了动手操作能力和实验设计能力,提高了对实验仪器的熟练程度。
3. 在实验过程中,遇到了一些问题,如模具的尺寸、形状不匹配,塑料颗粒的切割不准确等,通过不断尝试和调整,最终成功完成了实验。
凹凸件实训报告导言:作为机械工程学院的学生,实训是非常重要的一部分。
在此次实训中,我们进行了凹凸件的制作与加工,通过实际操作和实践,提高了我们的技能和知识水平。
以下是我对此次实训的总结和个人体会。
一、实训目的与介绍凹凸件的制作与加工是机械制造的关键环节之一。
在这个实训中,我们学习了凹凸件的设计和制造工艺,了解了其应用范围和作用,培养了我们的实际操作能力和团队合作精神。
二、实训过程与任务本次实训的任务是制作一种特定形状的凹凸件,要求精度高、加工复杂度适中。
首先,我们在老师的指导下学习了凹凸件的设计原理和加工工艺。
然后,我们根据实际要求进行凹凸件的三维绘制和设计。
接着,我们使用数控机床和加工工具进行凹凸件的加工和制造。
在加工过程中,我们需要注意材料的选择、切削参数的调整以及质量控制等方面。
最后,我们对加工后的凹凸件进行检测和测试,确保其质量合格。
三、实训中的问题与解决在实训中,我们遇到了一些问题,如加工难度、刀具选择和切削力控制等。
为了解决这些问题,我们积极与老师和同学讨论,参考相关资料,进行反复试验和调整。
通过集思广益和共同努力,我们最终克服了这些问题,并成功地完成了凹凸件的加工任务。
四、实训成果与体会通过本次实训,我深刻认识到了凹凸件制造的重要性和难度。
凹凸件在各个领域都有广泛的应用,如汽车、航空航天、机械设备等。
它们不仅需要具备高精度和高强度,还需要满足工程要求和实际使用条件。
通过亲自参与实际操作和实践,我对凹凸件的设计原理、加工工艺和质量控制等方面有了更深入的理解和掌握。
同时,我也进一步培养了对团队合作的重视和沟通协作能力。
五、对未来的展望此次凹凸件实训为我们的未来发展奠定了坚实的基础。
在今后的学习和实践中,我将继续提升自己的专业素养和工作能力,不断拓展自己的技能和知识面。
我相信,通过不断地努力和实践,我能够在机械制造领域取得更大的进步和成就。
六、总结通过本次凹凸件实训,我不仅提高了自己的技能和知识水平,还培养了自己的实际操作能力和团队合作精神。
基于凹凸纹理映射技术的视差纹理映射技术改进
贺敏;谭珂;潘新华
【期刊名称】《科技信息(学术版)》
【年(卷),期】2011(000)017
【摘要】凹凸纹理映射技术是三维图形学中近年来研究的一个热点,它被使用来
绘制物体表面的细节,使物体表面看起来具有粗糙感,增加绘制场景的真实程度。
视差纹理映射技术是新近提出的实现物体表面粗糙感的一种凹凸映射技术,它是对目前因计算量过大而无法应用于实时渲染系统中的传统凹凸纹理映射技术的改进,这种技术不是对物体表面的顶点进行偏移,而是借助于高度图对纹理坐标进行偏移,从而近似达到位移映射技术的效果。
本文从对高度值的调整和偏移值的校正两方面着手,对视差纹理映射技术加以改进,使绘制后的物体表面真实感更强,且所增加的计算量不大,
【总页数】2页(PI0038-I0039)
【作者】贺敏;谭珂;潘新华
【作者单位】中国人民解放军国防科技大学计算机学院计算机系,湖南长沙410073;中国人民解放军总医院,中国北京100853;中国人民解放军总医院,中国北
京100853
【正文语种】中文
【中图分类】TP391.41
【相关文献】
1.基于LOD纹理映射的三维场景实时渲染技术 [J], 张敏;刘用姜
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实验六:凹凸纹理映射技术一、实验目的掌握凹凸纹理映射的原理,熟悉Ogre中纹理映射的使用方法。
二、实验仪器pc、vs2005三、实验原理及过程1、网上检索凹凸纹理映射相关技术凹凸纹理映射是一种纹理混合方法,它可以创建三维物体复杂的纹理外观表面。
普通的纹理映射只能模拟比较平滑的三维物体表面,难以显示表面高低起伏、凹凸不平的效果。
凹凸纹理映射能够通过一张表示物体表面凹凸程度的高度图(称为凹凸纹理),对另一张表示物体表面环境映射的纹理图的纹理坐标进行相应的干扰,经过干扰的纹理坐标将应用于环境映射,从而产生凹凸不平的显示效果。
凹凸纹理映射通常由三张纹理映射图组成,第一张纹理图表示物体表面原始纹理颜色,第二张凹凸纹理图表示物体表面凹凸的高度起伏值,用来对下一张环境纹理图坐标进行干扰,第三张纹理图表示周围镜面反射或漫反射光照的环境光照映射图。
让我们来看看一个粗糙的表面。
从远处看,你判断这个物体是粗糙的的唯一证据是在它表面上下的亮度有改变。
你的大脑能够获得这些亮暗不一的图案信息,然后判断出它们是表面中有凹凸的部位。
左边的一幅图就说明了这一点。
你可以发现它是一个浮雕式的表面。
一些矩型和字母被印入表面,但是它们摸上去就像是一个隐藏的监控器的玻璃。
如果这个图像是在适当的位置上,那么它除了改变亮度,不需要再做任何其他的工作。
那么你也许会问:我是怎么知道哪些点要亮,哪些点要暗呢?这不难。
绝大多数人生活在这样一种环境下——这个环境的大多数光源来自上方(译者注:比如白天主要的光来自太阳,夜晚主要的光来自天花板上的日光灯)。
所以向上倾的地方就会更亮,而向下倾的地方就会更暗。
所以这种现象使你的眼睛看到一个物体上亮暗区域时,可以判断出它的凹凸情况。
相对亮的块被判断是面向上的,相对暗的块被判断是面向下的。
所以我只需要给物体上的线条简单得上色。
如果你想要更多的证据,这里还有一幅几乎相同的图,不同于前的是它旋转了180度。
所以它是前一幅图倒转的图像。
三维图形引擎中多重纹理与凹凸映射技术研究的开题报告一、研究背景和意义随着电脑图形技术的不断发展和应用普及,三维图形引擎在游戏、影视等领域得到了广泛的应用。
如今,为了提高三维场景的真实感和细节表现,多重纹理和凹凸映射技术已经成为了必不可少的基础技术之一。
多重纹理技术可以用多张贴图来表达一个物体的不同材质表面,从而达到更真实的效果。
而凹凸映射技术则可以通过在物体表面上增加凹凸的细节,使得物体表面的纹理更有质感,更真实。
因此,本次研究的目的是在三维图形引擎中实现多重纹理和凹凸映射技术,以提高三维场景的真实感和细节表现,同时扩展三维图形引擎的功能和应用领域。
二、研究内容和方法1. 多重纹理技术研究在多重纹理技术研究中,需要分析多重纹理的实现原理和应用方法,探讨多重纹理在三维场景中的应用效果。
具体的研究内容包括:(1)多重纹理的原理和实现方法。
(2)常用的多重纹理应用场景和实现效果分析。
(3)相应的算法和数据结构的设计和实现。
2. 凹凸映射技术研究在凹凸映射技术研究中,需要分析凹凸映射的实现原理和应用方法,探讨凹凸映射在三维场景中的应用效果。
具体的研究内容包括:(1)凹凸映射的原理和实现方法。
(2)常用的凹凸映射应用场景和实现效果分析。
(3)相应的算法和数据结构的设计和实现。
3. 多重纹理和凹凸映射技术的综合研究在多重纹理和凹凸映射技术的综合研究中,需要探讨两者的结合应用方式,并对三维场景中的表现效果进行分析。
具体的研究内容包括:(1)多重纹理和凹凸映射的结合应用方式研究。
(2)综合应用效果的分析和评估。
(3)算法和数据结构的优化和升级。
三、预期结果和成果1. 实现三维图形引擎中多重纹理技术和凹凸映射技术。
2. 探讨多重纹理和凹凸映射在三维场景中的应用方法和效果,对应用场景进行综合分析和评估。
3. 提出相关算法和数据结构的优化和升级方案。
四、论文框架第一章绪论1.1 研究背景和意义1.2 国内外研究现状及发展趋势1.3 研究内容和方法1.4 论文结构第二章多重纹理技术研究2.1 多重纹理的基本概念和原理2.2 多重纹理的实现方法2.3 多重纹理在三维场景中的应用效果分析2.4 算法和数据结构的设计和实现第三章凹凸映射技术研究3.1 凹凸映射的基本概念和原理3.2 凹凸映射的实现方法3.3 凹凸映射在三维场景中的应用效果分析3.4 算法和数据结构的设计和实现第四章多重纹理和凹凸映射技术的综合研究4.1 多重纹理和凹凸映射的结合应用方式研究4.2 综合应用效果的分析和评估4.3 算法和数据结构的优化和升级方案第五章结论和展望5.1 研究结论总结5.2 研究展望及未来工作五、参考文献六、研究进度安排第一阶段:文献调研和技术分析(2周)第二阶段:多重纹理技术研究和实现(4周)第三阶段:凹凸映射技术研究和实现(4周)第四阶段:多重纹理和凹凸映射的综合研究和算法优化(4周)第五阶段:论文撰写和完善(4周)。
实验六: 凹凸纹理映射技术一、实验目的掌握凹凸纹理映射的原理, 熟悉Ogre中纹理映射的使用方法。
二、实验仪器pc、 vs三、实验原理及过程1、网上检索凹凸纹理映射相关技术凹凸纹理映射是一种纹理混合方法, 它能够创立三维物体复杂的纹理外观表面。
普通的纹理映射只能模拟比较平滑的三维物体表面, 难以显示表面高低起伏、凹凸不平的效果。
凹凸纹理映射能够经过一张表示物体表面凹凸程度的高度图( 称为凹凸纹理) , 对另一张表示物体表面环境映射的纹理图的纹理坐标进行相应的干扰, 经过干扰的纹理坐标将应用于环境映射,从而产生凹凸不平的显示效果。
凹凸纹理映射一般由三张纹理映射图组成, 第一张纹理图表示物体表面原始纹理颜色, 第二张凹凸纹理图表示物体表面凹凸的高度起伏值, 用来对下一张环境纹理图坐标进行干扰, 第三张纹理图表示周围镜面反射或漫反射光照的环境光照映射图。
让我们来看看一个粗糙的表面。
从远处看, 你判断这个物体是粗糙的的唯一证据是在它表面上下的亮度有改变。
你的大脑能够获得这些亮暗不一的图案信息, 然后判断出它们是表面中有凹凸的部位。
左边的一幅图就说明了这一点。
你能够发现它是一个浮雕式的表面。
一些矩型和字母被印入表面, 可是它们摸上去就像是一个隐藏的监控器的玻璃。
如果这个图像是在适当的位置上, 那么它除了改变亮度, 不需要再做任何其它的工作。
那么你可能会问: 我是怎么知道哪些点要亮, 哪些点要暗呢? 这不难。
绝大多数人生活在这样一种环境下——这个环境的大多数光源来自上方( 译者注: 比如白天主要的光来自太阳, 夜晚主要的光来自天花板上的日光灯) 。
因此向上倾的地方就会更亮, 而向下倾的地方就会更暗。
因此这种现象使你的眼睛看到一个物体上亮暗区域时, 能够判断出它的凹凸情况。
相对亮的块被判断是面向上的, 相对暗的块被判断是面向下的。
因此我只需要给物体上的线条简单得上色。
如果你想要更多的证据, 这里还有一幅几乎相同的图, 不同于前的是它旋转了180度。
因此它是前一幅图倒转的图像。
那些先前看起来是凹进去的区域, 现在看起来是凸出来的了。
凹凸映射(凹凸纹理)Bump Mapping这个时候你的大脑并没有被完全欺骗, 你脑中存留的视觉印象使你依然有能力判断出这是前一幅图, 只是它的光源变了, 是从小往上照的你的大脑可能强迫性地判断出它是第一幅图。
事实上, 你只要始终盯着它, 而且努力地想像着光是从右下方向照射的, 你就会理解它是凹的( 译者注: 因为日常生活的习惯, 你会很容易把这些图形判断成凸出的图形, 可是因为有了上一幅对照图的印象, 你可能才会特别注意到这些图块其实还是凹入的, 只是判断方法不符合我们日常生活习惯, 因为这时大多数光不是从上方照射, 而是从下往上照射) 。
凹凸纹理映射技术能够用来模拟粗糙物体表面凹凸不平的细节, 如: 橘子、草莓、树皮等。
凹凸纹理映射最早只能用于离线绘制系统, 随着图形硬件的发展, 她已经成为游戏引擎中不可缺少的部分。
最早的凹凸纹理映射使用一个高度图和曲面参数( 一般是纹理坐标) 的偏导数计算扰动后的法向。
这个偏导数表明了物体表面改变的尺度。
理论上, 凹凸映射中涉及的法向操作实在像素层次上的。
凹凸纹理映射的步骤如下:( 1) 计算每个顶点处的T、 B、 N, 并计算切平面坐标的矩阵。
( 2) 根据该矩阵将光源变换到切平面空间, 变换后光源的x、 y即顶点的相邻点。
( 3) 从凹凸纹理中取出顶点和相邻点处的高度, 根据两者的法向量计算出顶点的新法向,再根据新法向量进行光照明计算。
2、利用Ogre实现凹凸纹理映射描述程序实现时的思路包括对每个调用的API进行详细说明1) 顶点渲染主函数: VS_OUTPUT VS(float4 Pos : POSITION, float2 Tex : TEXCOORD, float3 Normal : NORMAL, float3 Tangent : TANGENT){ ……}2) 像素渲染器主函数: PS_OUTPUT PS(float2 Tex: TEXCOORD0, float3 Light : TEXCOORD1, float3 View : TEXCOORD2, float3 Att : TEXCOORD3){ ……}四、实验结果五、实验心得本次实验主要掌握凹凸纹理映射的原理, 熟悉Ogre中纹理映射的使用方法; 凹凸纹理映射是一种纹理混合方法, 它能够实现三维物体复杂的纹理表面, 普通的纹理映射只能模拟比较平滑的三维物体表面, 而凹凸纹理映射经相应的技术能够产生凹凸不平的显示效果, 凹凸纹理映射技术能够用来模拟粗糙物体表面凹凸不平的细节; 凹凸映射和纹理映射非常相似。
然而, 纹理映射是把颜色加到多边形上, 而凹凸映射是把粗糙信息加到多边形上。
这在多边形的视觉上会产生很吸引人的效果。
我们只需要添加一点信息到原来需要使用大量多边形的物体上。
需要注意的是这个物体是平的, 可是它看起来却是粗糙不平的。
让我们来看看左边的那个立方体。
如果你很近地观察它时, 你会发现它上面的很多细节。
它看起来仿佛是由成千上万个多边形构成的, 其实它只是由6个矩形构成。
经过本次实验了解凹凸纹理映射的原理, 学会在ogre中对三维物体使用纹理映射的方法, 对ogre 的了解更进一步, 收获颇多。
六、主要代码Dot3Bump.h#ifndef __Dot3Bump_H__#define __Dot3Bump_H__#include"SdkSample.h"using namespace Ogre;using namespace OgreBites;class _OgreSampleClassExport Sample_Dot3Bump : public SdkSample{public:Sample_Dot3Bump(): mMoveLights (true){mInfo["Title"] = "Bump Mapping";mInfo["Description"] = "Shows how to use the dot product blending operation and normalization cube map ""to achieve a bump mapping effect. Tangent space computations made through the guide of the tutorial ""on bump mapping from ~univ1234 by .";mInfo["Thumbnail"] = "thumb_bump.png";mInfo["Category"] = "Lighting";mInfo["Help"] = "Left click and drag anywhere in the scene to look around. Let go again to show ""cursor and access widgets. Use WASD keys to move.";}StringVector getRequiredPlugins(){StringVector names;names.push_back("Cg Program Manager");return names;}void testCapabilities(const RenderSystemCapabilities* caps){if (!caps->hasCapability(RSC_VERTEX_PROGRAM)|| !(caps->hasCapability(RSC_FRAGMENT_PROGRAM))){OGRE_EXCEPT(Exception::ERR_NOT_IMPLEMENTED, "Your graphics card does not support vertex and fragment programs, ""so you cannot run this sample. Sorry!","Dot3BumpSample::testCapabilities");}if (!GpuProgramManager::getSingleton().isSyntaxSupported("arbfp1") && !GpuProgramManager::getSingleton().isSyntaxSupported("ps_2_0")) {OGRE_EXCEPT(Exception::ERR_NOT_IMPLEMENTED, "Your card does not support shader model 2, ""so you cannot run this sample. Sorry!","Dot3BumpSample::testCapabilities");}}bool frameRenderingQueued(const FrameEvent& evt){if (mMoveLights){// rotate the light pivotsmLightPivot1->roll(Degree(evt.timeSinceLastFrame * 30));mLightPivot2->roll(Degree(evt.timeSinceLastFrame * 10));}return SdkSample::frameRenderingQueued(evt); // don't forget the parentclass updates!}void itemSelected(SelectMenu* menu){if (menu == mMeshMenu){// change to the selected entitymObjectNode->detachAllObjects();mObjectNode->attachObject(mSceneMgr->getEntity(mMeshMenu->getSelectedItem()) );// remember which material is currently selectedint index = std::max<int>(0, mMaterialMenu->getSelectionIndex());// update the material menu's optionsmMaterialMenu->setItems(mPossibilities[mMeshMenu->getSelectedItem()]);mMaterialMenu->selectItem(index); // select the material with the saved index}else{// set the selected material for the active mesh((Entity*)mObjectNode->getAttachedObject(0))->setMaterialName(menu->getSelec tedItem());。