高級(jí)紋理映射技術(shù)（11）      摘要: 要渲染看起來(lái)真實(shí)的場(chǎng)景，最好是使用高分辨率而且顏色豐富的紋理，但這樣的紋理可能會(huì)耗費(fèi)大量的內(nèi)存，例如，一張每像素16位顏色的256 x 256紋理將使用128KB的內(nèi)存。如果在該紋理中使用多級(jí)漸進(jìn)紋理，還需要額外的43KB內(nèi)存。一個(gè)使用50張這種紋理的場(chǎng)景將需要8MB的內(nèi)存，如果需要更強(qiáng)的真實(shí)性，可以使用每像素32位顏色的512 x 512紋理，但那就需要8倍的內(nèi)存。

為了減少紋理消耗的系統(tǒng)帶寬和內(nèi)存空間，Direct3D支持紋理壓縮和實(shí)時(shí)解壓，即DXT紋理壓縮。壓縮后的紋理被存儲(chǔ)在Direct3D紋理指針中，當(dāng)Direct3D渲染物體時(shí)，Direct3D引擎自動(dòng)對(duì)紋理進(jìn)行解壓。應(yīng)用DXT壓縮紋理不僅可以節(jié)省內(nèi)存空間，而且能有效地降低紋理傳輸帶寬，提高圖形系統(tǒng)的整體性能。  

高級(jí)紋理映射技術(shù)（10）      摘要: 立體紋理（volume texture）是一組應(yīng)用到二維圖元（如一個(gè)三角形或一條直線）的三維紋理元素的集合，可以使用立體紋理實(shí)現(xiàn)一些特殊效果，如迷霧、爆炸等。當(dāng)對(duì)一個(gè)圖元使用立體紋理時(shí)，它的每個(gè)頂點(diǎn)都需要一組三元紋理坐標(biāo)。當(dāng)繪制該圖元時(shí)，它中間的每個(gè)像素都將用立體紋理中的一些紋理元素的顏色值進(jìn)行填充，這與二維紋理映射的情況相似。

立體紋理以薄片為單元組織起來(lái)，可以把它想象成將（寬 x 高）的二維表面轉(zhuǎn)換成（寬 x 高 x 深）的三維立體，每個(gè)薄片是單獨(dú)的一行，立體紋理可以有一系列級(jí)別，每一級(jí)都較上一級(jí)縮小一倍。 

高級(jí)紋理映射技術(shù)（9）      摘要: 凹凸紋理映射是一種紋理混合方法，它可以創(chuàng)建三維物體復(fù)雜的紋理外觀表面。普通的紋理映射只能模擬比較平滑的三維物體表面，難以顯示表面高低起伏、凹凸不平的效果。凹凸紋理映射能夠通過(guò)一張表示物體表面凹凸程度的高度圖（稱為凹凸紋理），對(duì)另一張表示物體表面環(huán)境映射的紋理圖的紋理坐標(biāo)進(jìn)行相應(yīng)的干擾，經(jīng)過(guò)干擾的紋理坐標(biāo)將應(yīng)用于環(huán)境映射，從而產(chǎn)生凹凸不平的顯示效果。凹凸紋理映射通常由三張紋理映射圖組成，第一張紋理圖表示物體表面原始紋理顏色，第二張凹凸紋理圖表示物體表面凹凸的高度起伏值，用來(lái)對(duì)下一張環(huán)境紋理圖坐標(biāo)進(jìn)行干擾，第三張紋理圖表示周圍鏡面反射或漫反射光照的環(huán)境光照映射圖。  

高級(jí)紋理映射技術(shù)（8）      摘要: 三維場(chǎng)景中的物體不僅受光照影響，而且受周圍環(huán)境的影響，可以映射出周圍環(huán)境的圖像，環(huán)境映射就是模擬物體光滑表面映射周圍環(huán)境的一種技術(shù)。實(shí)際上，就是將一幅包含物體周圍環(huán)境場(chǎng)景的紋理貼到物體表面上，這樣就可以在一定程度上模擬出物體對(duì)周圍環(huán)境的映射，而無(wú)須使用像光線跟蹤算法這種復(fù)雜的計(jì)算技術(shù)。   

高級(jí)紋理映射技術(shù)（7）      摘要: Direct3D提供了對(duì)生成的紋理坐標(biāo)進(jìn)行坐標(biāo)變換的功能，與頂點(diǎn)坐標(biāo)變換相類似，可以指定一個(gè)4x4的紋理坐標(biāo)變換矩陣，把它與生成的紋理坐標(biāo)相乘，然后將變換之后的紋理坐標(biāo)輸出至Direct3D渲染流水線。使用紋理坐標(biāo)變換可以對(duì)紋理坐標(biāo)進(jìn)行諸如平移、旋轉(zhuǎn)和縮放等三維變換。紋理坐標(biāo)變換對(duì)于生成一些特殊效果是非常有用的，它不用直接修改頂點(diǎn)的紋理坐標(biāo)。例如可以通過(guò)一個(gè)簡(jiǎn)單的平移矩陣對(duì)紋理坐標(biāo)進(jìn)行變換，從而使物體表面上的紋理不斷變換位置，產(chǎn)生動(dòng)畫效果。紋理坐標(biāo)自動(dòng)生成在三維圖形程序中最廣泛的應(yīng)用是環(huán)境映射。  

高級(jí)紋理映射技術(shù)（6）      摘要: 在Direct3D程序中，不僅可以在模型載入階段或渲染階段指定物體的紋理坐標(biāo)，還可以通過(guò)Direct3D渲染引擎自動(dòng)生成紋理坐標(biāo)，用于諸如環(huán)境映射等特殊的視覺(jué)效果。與手動(dòng)設(shè)置紋理坐標(biāo)相比，紋理坐標(biāo)自動(dòng)生成在Direct3D坐標(biāo)變換和光照流水線中完成，執(zhí)行速度更快。

Direct3D系統(tǒng)可以使用經(jīng)過(guò)變換的攝像機(jī)空間頂點(diǎn)位置坐標(biāo)、法線信息來(lái)生成紋理坐標(biāo)。如果使用紋理坐標(biāo)自動(dòng)生成，那么在頂點(diǎn)中就可以不用包含紋理坐標(biāo)數(shù)據(jù)，從而可以降低圖形渲染時(shí)的數(shù)據(jù)傳輸量。紋理坐標(biāo)自動(dòng)生成主要用于產(chǎn)生一些特殊效果，在大多數(shù)情況下還是手工為每個(gè)頂點(diǎn)指定紋理坐標(biāo)。  

高級(jí)紋理映射技術(shù)（5）      摘要: Direct3D在渲染一個(gè)場(chǎng)景時(shí)，它可以結(jié)合幾種來(lái)源的顏色信息：頂點(diǎn)、當(dāng)前材質(zhì)、紋理貼圖、先前寫入渲染目標(biāo)的顏色信息，然后將其中的一些顏色混合起來(lái)。同時(shí)也可以使用Alpha來(lái)指定Direct3D該以怎樣的權(quán)重混合這些顏色，Alpha信息可以存儲(chǔ)在頂點(diǎn)中、材質(zhì)中、紋理貼圖中。Alpha值為 0表示完全透明，Alpha值為1表示不透明，其余0~1之間的值表示不同程度的透明。  

高級(jí)紋理映射技術(shù)（4）      摘要: 發(fā)光映射（glowing mapping）與黑暗映射正好相反，它對(duì)于模擬那些具有獨(dú)立于基礎(chǔ)貼圖的發(fā)光部分的物體很有用，比如模擬發(fā)光二極管、按鈕、建筑物內(nèi)的燈光、太空船上的燈光等。發(fā)光映射應(yīng)僅影響基礎(chǔ)貼圖上的發(fā)光區(qū)域，而不影響其他部分。因此需要對(duì)發(fā)光效果做加法，而不是做乘法。

如果要模擬一塊粗糙的石灰泥墻壁，可以通過(guò)細(xì)節(jié)映射（detail mapping）來(lái)實(shí)現(xiàn)。實(shí)現(xiàn)過(guò)程是：將基礎(chǔ)貼圖（也就是第一張紋理）的顏色未經(jīng)修改便作為第二個(gè)紋理操作階段中的第二個(gè)參數(shù)，然后通過(guò) D3DTOP_ADDSIGNED將灰色的細(xì)節(jié)紋理與基礎(chǔ)貼圖相加。這個(gè)操作本質(zhì)上是做了一個(gè)加法，只是使用了有符號(hào)的顏色值來(lái)代替平時(shí)使用的無(wú)符號(hào)值。在對(duì)兩張紋理的像素顏色進(jìn)行D3DTOP_ADDSIGNED操作時(shí)，它將參數(shù)的每個(gè)成分相加后再減去偏移量0.5，從而使有效值域變?yōu)?0.5 ~ 0.5。對(duì)一些比較舊的顯卡，當(dāng)其不能支持D3DTOP_ADDSIGNED操作時(shí)，可以使用D3DTOP_MODULATE2X代替 D3DTOP_ADDSIGNED操作進(jìn)行模擬。  

高級(jí)紋理映射技術(shù)（3）      摘要: 可以通過(guò)黑暗貼圖三種調(diào)制操作的切換來(lái)創(chuàng)建一個(gè)動(dòng)畫示例。

當(dāng)很強(qiáng)的陽(yáng)光照射在物體表面上時(shí)，會(huì)使它表面的顏色變得更加明亮，這可以通過(guò)將紋理與頂點(diǎn)的漫反射顏色相混合來(lái)模擬這種效果。當(dāng)一個(gè)白色材質(zhì)反射一個(gè)方向光時(shí)，反射量越多，就意味著紋理顏色在最終顯示結(jié)果中所占的成分越少。因此，那些被光直接照射到表面會(huì)呈現(xiàn)出白色。

試想，當(dāng)你站在一間伸手不見(jiàn)五指的房間內(nèi)，無(wú)法看清周圍的任何顏色。于是你打開燈光，突然之間物體的顏色便呈現(xiàn)了出來(lái)，就好像是被火焰點(diǎn)燃了一樣。對(duì)于這種效果，可以通過(guò)黑暗貼圖和頂點(diǎn)漫反射顏色的混合來(lái)模擬。  

高級(jí)紋理映射技術(shù)（2）      摘要: 紋理映射本質(zhì)上就是從紋理中獲取顏色值，然后應(yīng)用到物體的表面，多層紋理映射本質(zhì)上就是混合多層紋理的顏色，然后應(yīng)用到物體表面。為了處理上的方便， Direct3D將顏色的RGB通道和alpha通道分別進(jìn)行處理，具體的操作方法通過(guò)紋理階段狀態(tài)進(jìn)行設(shè)置。

設(shè)置紋理顏色混合操作的代碼大致如下：

// i表示紋理階段序號(hào)
pd3dDevice->SetTextureStageState(i, D3DTSS_COLORARG1, arg1);
pd3dDevice->SetTextureStageState(i, D3DTSS_COLORARG2, arg2);
pd3dDevice->SetTextureStageState(i, D3DTSS_COLOROP, op);  

高級(jí)紋理映射技術(shù)（1）      摘要: 紋理映射在三維圖形程序設(shè)計(jì)中具有非常重要的作用，三維場(chǎng)景中的許多特殊效果都是通過(guò)紋理映射來(lái)實(shí)現(xiàn)的。例如通過(guò)紋理映射模擬復(fù)雜的光照效果，物體表面對(duì)周圍環(huán)境的反射效果等。

Direct3D最多支持8層紋理，也就是說(shuō)，在一個(gè)三維物體的表面可以同時(shí)擁有1~8張不同的紋理貼圖。Direct3D能夠在一個(gè)渲染過(guò)程中把這些紋理顏色依次混合，渲染到同一個(gè)物體的表面。每一個(gè)紋理層對(duì)應(yīng)0~7的索引序號(hào)，多層紋理映射能夠模擬更為真實(shí)的三維世界。