Текстура в компьютерной 3d графике

Текстура в компьютерной 3d графике - это двухмерное изображение, которое накладывается на полигональную сетку 3d модели для придания большей выразительности, добавления цвета или создания иллюзии реалистичности.

Текстура может быть предоставлена только одной цветовой картой либо быть составной, состоящей из нескольких карт, которые содержат изображения цвета модели, отражений, рельефа, смещений поверхности и другие. Использование текстур позволяет добиться лучшего реализма моделей, состоящих из меньшего количества полигонов, что является также менее ресурсоемким для компьютера. Намного проще и производительнее отобразить мелкие детали модели на текстуре, например такие как шрамы, поры, морщины, чем делать это с помощью более детального моделирования.

Основная карта текстуры

Основная карта текстуры - это диффузная карта, которая представляет собой обычное растровое изображение, такое как фотография материала (например, металл, пластик). Реже бывает векторной или процедурной. Диффузная карта отражает цветовую характеристику материала. Можно провести аналогию с гипсовыми скульптурами, которые при создании, изначально, монотонно белые, и на которых, впоследствии, художник разными красками рисует все элементы - лицо, волосы, одежду. Подобно скульптуре на модель накладывают изображение - текстуру.

Текстура имеет разрешение и свои текстурные координаты, которые соотносятся с координатами полигонов 3d модели, при наложении. Наложение текстуры может быть выполнено в виде проекций примитивов, например, сферическое наложение - когда текстура закручивается в виде сферы и проецируется на модель, прямоугольное наложение - когда текстура проецируется с шести сторон, в виде прямоугольника, может быть просто плоское проецирование текстуры по какой-либо оси. Для сложной модели делается развертка всех полигонов модели и по ним уже накладывается текстура. Если текстура имеет низкое разрешение, то при приближении модели будет видна размытость текстуры.

Другие карты текстур

Текстура не ограничивается только лишь цветовой диффузной картой. Для придания большего реализма также могут применяться карты отражений, преломлений света и прозрачности, карты смещений, карты нормалей, которые являются, в основном, черно-белыми, либо двухцветными. Общая текстура создается в процессе рендеринга, с учетом всех этих карт. Карта смещений изменяет топологию модели, добавляя полигоны, с помощью нее можно создавать большие рельефы, такие как горы, ямы, овраги. Для небольших рельефов, например тротуаров, кирпичных или фактурных стен, при технологии parallax mapping можно добиться иллюзии рельефа без усложнения топологии и добавления полигонов.