1.紋理映射

紋理映射是將紋理空間中的紋理像素映射到屏幕空間中的像素的過(guò)程。紋理生成過(guò)程實(shí)質(zhì)上是將所定義的紋理映射為某種三維物體表面的屬性，并參與后續(xù)的光照計(jì)算。在三維圖形中，紋理映射運(yùn)用的十分廣泛，尤其是描述具有真實(shí)感的物體。

實(shí)現(xiàn)紋理映射主要是建立紋理空間與模型空間、模型空間與屏幕空間之間的映射關(guān)系，如上圖所示。其中紋理空間可以定義為u-v空間，每個(gè)坐標(biāo)軸的范圍為（0,1）。對(duì)于一個(gè)紋理圖像，其左下角的坐標(biāo)為（0,0），右上角坐標(biāo)為（1,1）。 而對(duì)于簡(jiǎn)單的參數(shù)模型，可以方便地建立模型與紋理空間的映射關(guān)系，例如球面、圓柱面等。 而根據(jù)圖形學(xué)三維空間變換容易實(shí)現(xiàn)模型空間到屏幕空間的變換，因此最終顯示在計(jì)算機(jī)屏幕的圖像及時(shí)紋理映射后的結(jié)果。 面對(duì)無(wú)參數(shù)化曲面的紋理映射技術(shù)，通常需要蔣雯麗空間到模型空間的映射分解為兩個(gè)簡(jiǎn)單映射，需要引入一個(gè)包圍景物的中介映射媒介，只要步驟如下: 現(xiàn)將二維紋理空間映射為一個(gè)簡(jiǎn)單的三維物體表面（球面圓柱面等）；然后將該中介物體表面的紋理映射到模型表面（例如，以模型表面法線與中建模型的交點(diǎn)作為映射點(diǎn)），這就可以實(shí)現(xiàn)由紋理空間到模型空間映射。

2.VTK中實(shí)現(xiàn)紋理映射

VTK中定義了多個(gè)類實(shí)現(xiàn)紋理空間到模型空間的映射

• vtkTextureMapToPlane：通過(guò)一個(gè)平面建立紋理空間到模型空間的映射關(guān)系；
• vtkTextureToSphere：通過(guò)球面建立映射關(guān)系；
• vtkTextureMapToCylinder：通過(guò)圓柱面建立映射關(guān)系；
• vtkTexture:實(shí)現(xiàn)加載紋理；
• vtkTransformTextureCoords:實(shí)現(xiàn)紋理坐標(biāo)的平移和縮放。

本實(shí)例使用vtkTextureMapToCylinder建立紋理映射，具體實(shí)現(xiàn)如下： #include <vtkAutoInit.h> VTK_MODULE_INIT(vtkRenderingOpenGL); VTK_MODULE_INIT(vtkRenderingFreeType); VTK_MODULE_INIT(vtkInteractionStyle);#include <vtkSmartPointer.h> #include <vtkBMPReader.h> //讀入紋理圖像 #include <vtkTexture.h> //加載紋理圖像 #include <vtkXMLPolyDataReader.h>//加載模型數(shù)據(jù) #include <vtkTextureMapToCylinder.h>//采用圓柱作為中介 #include <vtkPolyDataMapper.h> #include <vtkActor.h> #include <vtkRenderer.h> #include <vtkRenderWindow.h> #include <vtkRenderWindowInteractor.h> #include <vtkOrientationMarkerWidget.h> #include <vtkAxesActor.h> #include <vtkOrientationMarkerWidget.h>int main(int argc, char *argv[]) {vtkSmartPointer<vtkBMPReader> texReader =vtkSmartPointer<vtkBMPReader>::New();texReader->SetFileName("masonry.bmp");vtkSmartPointer<vtkTexture> texture =vtkSmartPointer<vtkTexture>::New();texture->SetInputConnection(texReader->GetOutputPort());vtkSmartPointer<vtkXMLPolyDataReader> modelReader =vtkSmartPointer<vtkXMLPolyDataReader>::New();modelReader->SetFileName("cow.vtp");//紋理映射vtkSmartPointer<vtkTextureMapToCylinder> texturemap =vtkSmartPointer<vtkTextureMapToCylinder>::New();texturemap->SetInputConnection(modelReader->GetOutputPort());/*******************************************************************/vtkSmartPointer<vtkPolyDataMapper> mapper =vtkSmartPointer<vtkPolyDataMapper>::New();mapper->SetInputConnection(texturemap->GetOutputPort());vtkSmartPointer<vtkActor> actor =vtkSmartPointer<vtkActor>::New();actor->SetMapper(mapper);actor->SetTexture(texture); //加載紋理圖//設(shè)定坐標(biāo)系vtkSmartPointer<vtkAxesActor> axes =vtkSmartPointer<vtkAxesActor>::New();vtkSmartPointer<vtkRenderer> renderer =vtkSmartPointer<vtkRenderer>::New();renderer->AddActor(actor);renderer->SetBackground(0, 0, 0);vtkSmartPointer<vtkRenderWindow> rw =vtkSmartPointer<vtkRenderWindow>::New();rw->AddRenderer(renderer);rw->SetSize(640, 480);rw->SetWindowName("TextureMap");vtkSmartPointer<vtkRenderWindowInteractor> rwi =vtkSmartPointer<vtkRenderWindowInteractor>::New();rwi->SetRenderWindow(rw);/**********************************************************/vtkSmartPointer<vtkOrientationMarkerWidget> widget =vtkSmartPointer<vtkOrientationMarkerWidget>::New();widget->SetOutlineColor(1, 1, 1);widget->SetViewport(0, 0, 0.3,0.3);widget->SetOrientationMarker(axes);widget->SetInteractor(rwi);widget->SetEnabled(1);widget->InteractiveOn();/**********************************************************/renderer->ResetCamera();rw->Render();rwi->Start();return 0; }
這個(gè)實(shí)例應(yīng)用非常簡(jiǎn)單，輸出結(jié)果如下：

3.參看資料：

1.《C++ primer》
2.《The VTK User’s Guide – 11thEdition》
3. ?張曉東, 羅火靈. VTK圖形圖像開(kāi)發(fā)進(jìn)階[M]. 機(jī)械工業(yè)出版社, 2015.

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的VTK修炼之道59：图形基本操作进阶_纹理映射的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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