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我正在使用 WPF 3D，但我认为这个问题应该适用于任何 3d 纹理映射。

假设我有一个奶牛模型，我想在奶牛上画一个圆形点（我想动态地做这个——假设我直到运行时才知道点的位置）。我可以通过对顶点着色来做到这一点（顶点根据它们与点中心的距离分配颜色），但如果模型是相当低的多边形，那将给出一个锯齿状边缘的圆。

我可以使用像素着色器来做到这一点，其中着色器根据每个像素与点中心的距离为每个像素着色。但是假设我无法访问像素着色器（因为我不在 WPF 中）。

所以，似乎我想做的是动态地创建一个带有圆形图案的纹理，并用它来纹理牛。

问题是：当我在绘制纹理时，我如何知道纹理图像上给定 xy 坐标对应的模型空间中的 3d 坐标？

也就是说，假设我已经用纯白色纹理对模型进行了纹理化——我已经设置了纹理坐标，完成了纹理映射，但还没有纹理图像。所以我有这个 1000x1000（或其他）像素图像，根据事先在模型上设置的一些漂亮的纹理坐标，它可以很好地覆盖在奶牛上。我知道当 3D 硬件去绘制一个给定的三角形时，它使用三角形顶点的纹理坐标来找到图像的相应三角形区域，然后在三角形的表面上进行插值以填充显示的模型像素来自图像的那个三角形区域的颜色。

我怎么走另一条路？怎么说呢，对于我的纹理图像上的这个给定 xy 点，并且给定已经在模型上设置的纹理坐标，一旦纹理映射发生，这个图像像素将对应的模型空间中的 3d 坐标是什么?

如果我有这样的功能，我可以为我的纹理贴图图像着色，这样牛身上圆中心点一定距离内的所有点（在 3d 空间中）都会得到一种颜色，而该距离之外的所有点都会得到另一种颜色颜色，我最终会在奶牛上得到一个漂亮、清晰的圆形斑点，即使是相对低多边形的模型。听起来对吗？

我确实知道，给定每个三角形顶点的纹理坐标，我可以逐步遍历模型中的三角形，在纹理图像上找到相应的三角形，并通过插值在该三角形中的纹理像素上进行自己的插值穿过由顶点确定的 3d 平面。这听起来并不难。但我只是想了解是否有一些标准的 3d 概念/函数，我可以调用一个现成的函数来为我提供给定纹理 xy 的模型空间坐标。

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我确实最终得到了这个工作。我遍历纹理上的每个点（1024 x 1024 点）。使用模型的纹理坐标，我确定给定的 u,v 点位于哪个多边形面（如果有）。如果它在面部内部，我将获得该面部上每个点的模型坐标。然后我按照此处所述进行重心插值：http: //paulbourke.net/texture_colour/interpolation/

也就是说，对于纹理上的每个 u,v 点，我使用内部多边形检查来确定它在2D 纹理表上的哪个四边形，然后我在上面链接中描述的相同 2D 几何图形上使用插值，但是我不是插值颜色或法线，而是插值 3D 坐标。

然后，我可以使用 3D 坐标为纹理上的点着色（例如，根据给定纹理点在模型空间中与点中心点的距离为牛身上的圆形点着色）。然后我可以将纹理应用到模型上，它就可以工作了。

同样，这似乎必须是一个带有名称的标准程序......

一个问题是结果对建模者设置的纹理质量非常敏感。例如，如果奶牛上一个相对较大的四边形对应于纹理图像上的一个小四边形，那么一旦应用纹理，就没有足够的像素来处理该模型四边形中的平滑曲线。您当然可以使用更高分辨率的纹理，例如 2048x2048，但是您的循环时间是 4 倍。

于 2013-06-03T01:40:16.267 回答
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如果我没有误解您的问题，这实际上是一个光栅化过程。在光照贴图中，可能还需要为光照贴图空间中的每个纹素在世界空间中找到对应的位置和法线，然后烘焙辐照度。（这似乎与您的目标相似）

您可以使用标准图形 API 来完成此任务，而不是编写自己的实现。让：

  • 纹理大小 -> G 缓冲区大小
  • 每个网格三角形的 UV -> 输入级的顶点位置 vec3(u, v, 0)
  • 每个网格三角形的索引 -> 输入级的索引
  • 每个网格三角形的位置（和法线等） -> 输入阶段的属性

在图形管线的光栅化阶段之后，位于 UV 三角形内的所有片段都会生成，并且已经提供的属性会自动插值。你现在可以在像素着色器中做任何你想做的事情！

于 2019-08-21T03:16:31.927 回答