面向教育应用的凹凸纹理绘制技术研究
发布时间：2021-07-16 20:24
随着信息时代的发展,信息技术广泛应用于人们的学习生活中,计算机辅助教学在教育中应用比例也随之增加。VR（Virtual Reality）技术也更多的使用到教学活动中,其可以充分调动学生的感官感受,让学生在身临其境的体验中快速学习。这也使得VR技术中涉及的虚拟场景绘制技术具有了重要的研究意义。凹凸纹理绘制技术是绘制虚拟场景的重要技术之一,可绘制出模型表面的细节信息,得到凹凸不平具有粗糙感的视觉感受,从而增加模型的真实感。早期的凹凸纹理映射技术通过扰动函数来改变物体表面各点的法向量得到模型表面的粗糙感,而模型表面的几何性质没有发生改变,其表面依旧是光滑的。在此基础上发展出来的点乘凹凸纹理映射技术从输入的法线纹理中提取法线信息,光照模型通过提取出的法线信息计算出模型表面各顶点扰动后的法线,减少了从高度纹理计算出法线纹理的一系列计算,且没有改变物体表面的几何属性,其因计算量小、计算速度快,广泛应用于实时系统。本文针对点乘凹凸纹理映射技术无法模拟光线充足时物体表面粗糙感的问题进行改进。本文首先模拟出了光线充足时物体表面的真实感和粗糙感,使得所绘制物体表面的粗糙感和真实感不会随着光线的增强而减弱。...
【文章来源】：南京师范大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２．１纹理映射??
图２．１纹理映射??述过程有些抽象，接下来将举例对上诉说法进行解释。如图２．２所示：取点Ｐ，假设其坐标为（－１，?５，?８），我们需要通过映射函数将该点从三维物二维平面上，即使将该点由三维向量映射到二维向量（Ｕ，Ｖ；），这的参数化。通过映射函数得到了?Ｐ点对应的二维向量Ｑ?（０．２３，?０．４８），该ｆ坐标处于归一化的坐标空间中，其值域范围为［０，１］。然后通过这个该向量处所存储的颜色信息。接下来要对归一化的纹理空间进行逆处理，如果该２５６＊２５６，需将处于归一化坐标空间的二维向量Ｑ?（０．２５，０．５）的每个分，得出点坐标（５８．８８，１２２．８８）。因为纹理坐标的值域为整数域，去掉小出坐标值（５８，?１２２），在二维纹理中找出坐标（５８，１２２）处的存储的颜色值为（０．７，?０．３，?０．８），这个过程对应于上述中的第三步。如果得到的图像颜色偏亮，可以通过一个简单的值变换函数，例如对该颜色向量的每得到颜色值（０．６３，?０．２７，?０．７２），这对应于上述中的第四步。接下来就直接将上一步计算出的最终颜色值直接替代物体表面的原始属性。??
ｌｉｌｌｌｉ＾ＨＭ??Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ??图２．４叠加寻址模式??边界颜色模式（Ｂｏｒｄｅｒ?Ｃｏｌｏｒ?Ｔｅｘｔｕｒｅ?Ａｄｄｒｅｓｓ?Ｍｏｄｅ），使用边界颜色模式时，对于．超出??纹理图像值域范围的部分，使用指定的颜色值对剩下的所有顶点进行渲染［６２］。得到的渲染??的结果如图２．５所示。??ＢＩＪＢＩＪＢＪＢＩ??ＵＵＵＭ??图２．５边界颜色寻址模式??镜像模式（Ｍｉｒｒｏｒ?Ｔｅｘｔｕｒｅ?Ａｄｄｒｅｓｓ?Ｍｏｄｅ），使用镜像模式时，对于超出纹理图像大小的??部分，使用纹理的镜像纹理来重复的进行贴图。即坐标为（０．０，?１．０），（１．０，１．０），?（１．０，??２．０），?（０．０，?２．０）是对坐标为（０＿０，０．０），（１．０，０．０），?（１．０，?１．０），（０．０，?１．０）处??的纹理图像进行一次镜像而得。得到的渲染的结果如图２．６所示。??１３??
【参考文献】：
期刊论文
[1]纹理贴图的硬件实现与验证[J]. 贺琼,李涛,张文杰. 信息技术. 2018(02)
[2]多媒体辅助中学英语阅读教学的研究[J]. 王一涵,闫爱静. 读天下. 2017(02)
[3]CTCL:教育技术学研究的新范式（2）——从“媒体应用”、“课程整合”到“学习技术”[J]. 董玉琦,包正委,刘向永,王靖,伊亮亮. 远程教育杂志. 2013(02)
[4]三维纹理映射技术研究[J]. 舒金辉,蔡葵,周群彪. 四川大学学报(自然科学版). 2010(01)
[5]基于凹凸贴图的文物纹理重建技术研究[J]. 戴雯,卢章平,戴立玲. 计算机应用与软件. 2010(01)
[6]虚拟现实综述[J]. 赵沁平. 中国科学（F辑:信息科学）. 2009(01)
[7]多媒体技术在体育教学中的应用[J]. 王大鹏. 河北体育学院学报. 2007(01)
[8]基于OpenGL的纹理映射技术[J]. 曾凡涛. 电脑知识与技术(学术交流). 2007(03)
[9]基于OpenGL的纹理映射研究[J]. 汤彬. 实验室研究与探索. 2006(05)
[10]作战仿真技术综述[J]. 黄柯棣,刘宝宏,黄健,曹星平,尹全军,郭刚,张琦,张传富,刘云生. 系统仿真学报. 2004(09)
硕士论文
[1]多媒体计算机辅助语言教学在高中英语教学中的应用[D]. 王芳.华中师范大学 2013
[2]高中英语利用多媒体进行写作教学的研究[D]. 丁叶仙.华东师范大学 2009
[3]基于纹理映射真实感图形的研究[D]. 张洁.西安电子科技大学 2007
[4]中学化学教学中多媒体课件对学生化学学习的影响研究[D]. 邓喜红.湖南师范大学 2006
[5]信息技术促进高中历史交往教学的理论与应用研究[D]. 孙丽英.东北师范大学 2005
本文编号：3287701
【文章来源】：南京师范大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２．１纹理映射??
图２．１纹理映射??述过程有些抽象，接下来将举例对上诉说法进行解释。如图２．２所示：取点Ｐ，假设其坐标为（－１，?５，?８），我们需要通过映射函数将该点从三维物二维平面上，即使将该点由三维向量映射到二维向量（Ｕ，Ｖ；），这的参数化。通过映射函数得到了?Ｐ点对应的二维向量Ｑ?（０．２３，?０．４８），该ｆ坐标处于归一化的坐标空间中，其值域范围为［０，１］。然后通过这个该向量处所存储的颜色信息。接下来要对归一化的纹理空间进行逆处理，如果该２５６＊２５６，需将处于归一化坐标空间的二维向量Ｑ?（０．２５，０．５）的每个分，得出点坐标（５８．８８，１２２．８８）。因为纹理坐标的值域为整数域，去掉小出坐标值（５８，?１２２），在二维纹理中找出坐标（５８，１２２）处的存储的颜色值为（０．７，?０．３，?０．８），这个过程对应于上述中的第三步。如果得到的图像颜色偏亮，可以通过一个简单的值变换函数，例如对该颜色向量的每得到颜色值（０．６３，?０．２７，?０．７２），这对应于上述中的第四步。接下来就直接将上一步计算出的最终颜色值直接替代物体表面的原始属性。??
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【参考文献】：
期刊论文
[1]纹理贴图的硬件实现与验证[J]. 贺琼,李涛,张文杰. 信息技术. 2018(02)
[2]多媒体辅助中学英语阅读教学的研究[J]. 王一涵,闫爱静. 读天下. 2017(02)
[3]CTCL:教育技术学研究的新范式（2）——从“媒体应用”、“课程整合”到“学习技术”[J]. 董玉琦,包正委,刘向永,王靖,伊亮亮. 远程教育杂志. 2013(02)
[4]三维纹理映射技术研究[J]. 舒金辉,蔡葵,周群彪. 四川大学学报(自然科学版). 2010(01)
[5]基于凹凸贴图的文物纹理重建技术研究[J]. 戴雯,卢章平,戴立玲. 计算机应用与软件. 2010(01)
[6]虚拟现实综述[J]. 赵沁平. 中国科学（F辑:信息科学）. 2009(01)
[7]多媒体技术在体育教学中的应用[J]. 王大鹏. 河北体育学院学报. 2007(01)
[8]基于OpenGL的纹理映射技术[J]. 曾凡涛. 电脑知识与技术(学术交流). 2007(03)
[9]基于OpenGL的纹理映射研究[J]. 汤彬. 实验室研究与探索. 2006(05)
[10]作战仿真技术综述[J]. 黄柯棣,刘宝宏,黄健,曹星平,尹全军,郭刚,张琦,张传富,刘云生. 系统仿真学报. 2004(09)
硕士论文
[1]多媒体计算机辅助语言教学在高中英语教学中的应用[D]. 王芳.华中师范大学 2013
[2]高中英语利用多媒体进行写作教学的研究[D]. 丁叶仙.华东师范大学 2009
[3]基于纹理映射真实感图形的研究[D]. 张洁.西安电子科技大学 2007
[4]中学化学教学中多媒体课件对学生化学学习的影响研究[D]. 邓喜红.湖南师范大学 2006
[5]信息技术促进高中历史交往教学的理论与应用研究[D]. 孙丽英.东北师范大学 2005
本文编号：3287701
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