第六章颜色与纹理.ppt

第六章颜色与纹理
反射光的光谱能量分布
2022/7/25
光效率函数
杆状细胞与暗视觉
锥状细胞与明视觉
光效率函数:感受各种波长的光的灵敏度
亮度
颜色
可见光刺激人的视觉系统产生的心理感觉
2022/7打印彩色图象用CMY相减混色模型
2022/7/25
光栅系统中的颜色模型
YIQ模型
Y：亮度，I、Q：色差
应用：电视传播系统
电
视
台
RGB信号
Encoder
YIQ信号
用
户
RGB信号
Decoder
YIQ信号
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光栅系统中的颜色模型
为什么采用YIQ模型？
向后兼容黑白电视
节约带宽
YIQ模型与RGB模型的关系？
Y:I:Q = 4 : :
Total = 6M
2022/7/25
光栅系统中的颜色模型
HSV模型：面向用户
H(Hue)：色彩，S(Saturation)：饱和度，V(Value)：明度
应用：用户调色板
模型
2022/7/25
颜色纺锤体
2022/7/25
RGB和HSV
RGB和CMY颜色模型都是面向硬件的，相比较而言，HSV(Hue,Saturation,Value)颜色模型是面向用户的，该模型对应于圆柱坐标系的一个圆锥形子集
2022/7/25
RGB彩色空间和CMY彩色空间的表示法
CMY立方体 RGB立方体
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光栅系统中的颜色模型
颜色的交互指定
菜单
调色板
颜色差插图形的绘制
动画
反混淆
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纹理与纹理映射
2022/7/25
模拟物体表面细节
物体的表面几何存在三种基本的度量层次
宏观结构层次（macrostructure）
物体的几何模型，一般用多边形、参数曲面描述
亚宏观结构层次（mesostructure）
相当小但仍看得见的几何细节，如砖墙上的凹凸部分
微观结构层次（microstructure）
描述肉眼看不到的表面细节和光学特性
表面细节多边形
纹理映射
法向扰动法
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表面细节多边形
方法
根据代生成的纹理构造细节多边形
将细节多边形贴到物体表面
2022/7/25
复杂情形如何处理？
2022/7/25
纹理映射一般针对前两个几何层次进行
在宏观层次，使用颜色纹理映射可为物体表面贴上真实的色彩花纹
在亚宏观层次，则采用更为精细的纹理映射技术表现凹凸不平的表面纹理细节，如凹凸纹理映射，BTF（双向纹理函数）等等
2022/7/25
为什么要进行纹理映射
仅有光照的场景看上去并不很真实
模型的多边形可能有些粗糙、不平滑
纹理可以对很多外观效果因素进行调制,如
反射效果，表面颜色，镜面高光，透明度，表面细节……
用户定制物体表面细节
2022/7/25
纹理与纹理映射
纹理是物体表面的细小结构，它可以是光滑表面的花纹、图案，是颜色纹理
纹理的特征？
纹理还可以是粗糙的表面(如桔子表面的皱纹)，它们被称为几何纹理，是基于物体表面的微观几何形状的表面纹理，一种最常用的几何纹理就是对物体表面的法向进行微小的扰动来表现物体表面的细节
2022/7/25
如何找到纹理与物体表面之间的对应关系？
2022/7/25
2022/7/25
纹理映射
纹理的表示
图象纹理：将二维纹理图案映射到三维物体表面，绘制物体表面上一点时，采用相应的纹理图案中相应点的颜色值。
函数纹理：用数学函数定义简单的二维纹理图案，如方格地毯。或用数学函数定义随机高度场，生成表面粗糙纹理即几何纹理。
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纹理映射（续）
当物体表面是多边形时
直接给定多边形顶点的纹理坐标
2022/7/25
纹理映射（续）
当物体表面是参数曲面时
给定参数与纹理坐标之间的关系
2022/7/25
纹理映射（续）
步骤
1、将屏幕像素的四个角点映射到景物坐标空间中可见的物体表面上
2、将景物坐标空间映射到纹理坐标空间
3、将像素所对应的纹理坐标空间中的四边形内的所有纹素的值作加权平均，结果作为物体表面的漫反射系数参与颜色计算
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纹理映射（续）
2022/7/25
纹理坐标的指定
2022/7/25
纹理图象模拟国际象棋上黑白相间的方格
2022/7/25
常用的纹理映射方法
圆柱面映射
反求参数
2022/7/25
2022/7/25
球面映射
反求参数
2022/7/25
两步法纹理映射
Bier和Sloan提出，应