纹理应用：从平铺到高级渲染

引言

纹理是计算机图形学中用来表示表面外观的一种图像。纹理可以用来模拟各种各样的材料，如木材、金属、塑料和布料。纹理应用是将纹理映射到物体表面上的过程。纹理应用可以使物体看起来更加逼真和有细节。

平铺纹理

平铺纹理是最简单的纹理应用技术。平铺纹理将纹理图像重复地应用到物体表面上。平铺纹理可以用来模拟简单的材料，如木材和金属。

凹凸贴图

凹凸贴图是一种高级的纹理应用技术。凹凸贴图可以用来模拟物体的表面细节，如凹凸和不平整。凹凸贴图是一种灰度图像，它表示物体表面的高度。凹凸贴图可以通过凹凸贴图生成器生成，也可以通过手工绘制。

环境贴图

环境贴图是一种高级的纹理应用技术。环境贴图可以用来模拟物体的反射和折射。环境贴图是一种球形图像，它表示物体周围的环境。环境贴图可以通过环境贴图生成器生成，也可以通过手工绘制。

光照贴图

光照贴图是一种高级的纹理应用技术。光照贴图可以用来模拟物体表面的光照。光照贴图是一种灰度图像，它表示物体表面上的光照强度。光照贴图可以通过光照贴图生成器生成，也可以通过手工绘制。

纹理过滤

纹理过滤是一种用来提高纹理质量的技术。纹理过滤可以减少纹理图像中的锯齿和失真。纹理过滤有两种主要类型：双线性过滤和三线性过滤。双线性过滤使用两个相邻的纹理像素来计算最终的纹理颜色。三线性过滤使用八个相邻的纹理像素来计算最终的纹理颜色。

纹理采样

纹理采样是将纹理坐标转换为纹理图像中的像素位置的过程。纹理采样有两种主要类型：点采样和双线性采样。点采样使用纹理坐标直接计算纹理颜色。双线性采样使用四个相邻的纹理像素来计算最终的纹理颜色。

纹理坐标

纹理坐标是用来指定纹理图像中像素位置的坐标。纹理坐标通常是二维的，但也可以是三维的。纹理坐标可以通过多种方式生成，例如，可以使用纹理坐标生成器生成，也可以通过手工绘制。

纹理空间

纹理空间是纹理图像中的坐标系。纹理空间的原点通常位于纹理图像的左上角。纹理空间的单位通常是像素。

纹理格式

纹理格式是用来存储纹理数据的格式。纹理格式有许多种，每种纹理格式都有其自己的优缺点。最常见的纹理格式包括：RGB、RGBA、DXT1、DXT3和DXT5。

纹理寻址

纹理寻址是用来指定纹理坐标超出纹理图像范围时如何处理纹理坐标的方式。纹理寻址有三种主要类型：重复寻址、镜像寻址和钳位寻址。重复寻址将纹理坐标重复地应用到纹理图像上。镜像寻址将纹理坐标镜像地应用到纹理图像上。钳位寻址将纹理坐标限制在纹理图像的范围内。

总结

纹理应用是计算机图形学中非常重要的一环。纹理应用可以使物体看起来更加逼真和有细节。本文介绍了纹理应用的各种技术，从平铺纹理到高级渲染技术，如凹凸贴图、环境贴图和光照贴图。我们还讨论了纹理过滤和纹理采样，以及如何优化纹理的使用以提高性能。