10. Preslikavanje i generiranje teksture

Pitanja koja prate video predavanja:

Postupak preslikavanja teksture

1. Koju informaciju moramo pridijeliti svakom vrhu poligona kako bismo ga povezali s teksturom?
2. Hoće li veličina piksela iscrtane slike uvijek biti jednaka veličini teksela mape teksture? Prisjetite se da se piksel prvo projicira na površinu objekta, a potom u mapu teksture.
3. Zašto nije dovoljno naivno uzeti samo onaj teksel koji se nalazi u središtu projiciranog piksela?
• Koji neželjeni učinak možemo ostvariti naivnim uzorkovanjem teksture?
• Na koje načine možemo uzorkovati teksturu ako su UV koordinate izvan normiranog intervala [0,1]?
• Kako možemo uzorkovati vrijednosti teksture ako ju promatramo izbliza (veličina projiciranog piksela je manja od veličine teksela)?
• Kako možemo uzorkovati vrijednosti teksture ako ju promatramo iz daljine (veličina projiciranog piksela je veća od veličine teksela)?
4. Što znači da je tekstura uzorkovana anisotropno?
• Kako se anisotropno uzorkovana tekstura razlikuje od linearno interpolirane teksture?
• Pod kakvim kutevima je razlika posebno izražena?
5. Koja su dva pristupa uzorkovanju teksture koja ublažavaju problem preskakanja teksela?
• Koji pristup garantira kvalitetniji uzorak?
• Koji je pristup vremenski isplativiji?
6. Koji problem rješavamo uporabom mip-mapa?
• Kako se grade mip-mape?
• U kakvom su omjeru veličine nižih mip-mapa u odnosu na veličinu originalne?
• Kako određujemo iz kojih mip-mape čitamo konačnu boju?
• Koja svojstva ostvarujemo ovom tehnikom?
• Postoji li sklopovska podrška za brže izvođenje?
• Kako se RGB mip-mape zapisuju u jednoj teksturi?
7. Koji je postupak sjenčanja osjetljiv na T-spojeve?
8. Kako možemo prepoznati da tekstura nije perspektivno ispravno preslikana?
9. Nabrojite barem tri metode antialiasinga i po čemu se razlikuju.
10. Kako se tekstura preslikava na parametarsku krpicu?
11. Za vježbu:
• U 2D nacrtajte očište kamere, slikovnu ravninu žarišne duljine 3cm te 1cm ispred nje dužinu od 5cm pod proizvoljnim malim kutem u odnosu na optičku os (spojište očišta i sredine slikovne ravnine).
• Na dužini uniformno na svakih 0.5cm označite točke rubova teksela te ih zrakama projicirajte na slikovnu ravninu.
• Kako veličina projiciranog teksela ovisi o njegovoj udaljenosti od očišta?
• Ako je veličina piksela u slikovnoj ravnini 0.5cm, koliko će se teksela preslikati u njega?
• Ovisno o broju teksela preslikanih u piksel, iz koje će se dvije mip-mape uzorkovati vrijednost teksture? Pretpostavite da su 1D mip-mape generirane uzastopnim uzorkovanjem po 2 piksela u 1 (1:1, 2:1, 4:1, ...).
• Nacrtajte proizvoljnu Bezierovu krivulju te na njoj označite rubove teksela koji odgovaraju preslikanoj 1D teksturi širine 5 teksela. Koje vrijednosti parametra odgovaraju rubovima teksela?

Preslikavanje teksture na mrežu poligona

1. Kako se atlas tekstura preslikava na poligonalnu mrežu?
2. Kako se određuju UV koordinate projekcijskih tekstura? Koji problem rješavaju? Koji je nedostatak ovog postupka?
3. Navedite bar četiri pristupa projiciranju tekstura.
4. Za vježbu:
• Razmislite, kako se razlikuje interpolacija UV koordinata susjednih poligona uzduž njihovog dijeljenog ruba?
• Nacrtajte 2D krug i ispred njega perspektivni projektor 1D teksture širine 5 teksela, koja leži u slikovnoj ravnini projektora.
• Odredite žarišnu duljinu kojom će tekstura u potpunosti biti prikazana na površini kruga. Pretpostavite jediničnu širinu dužine s koje se projicira tekstura (npr. 1cm).
• Označite na krugu rubove projiciranih teksela.
• Možemo li dodavanjem još samo jednog perspektivnog projektora teksturom prekriti čitavu površinu kruga?

Preslikavanje okoliša

1. Što postižemo nebom scene (skybox)?
2. Kako se mapa kocke (cubemap) preslikava na sferu neba scene?
3. Za što se može koristiti?
4. O kojem vektoru ovisi koji će se teksel uzorkovati iz neba scene?
5. Za vježbu:
• Nacrtajte 2D trokut i oko njega kružnicu koja služi kao okoliš scene s pripadnom mapom okoliša. Unutar okoliša postavite očište i iz njega ispucajte zraku prema trokutu.
• Označite točku presjecišta zrake s trokutom i reflektirane zrake s kružnicom okoliša.
• Odredite indeks teksela mape okoliša, ako je 1D mapa širine 10 teksela ravnomjerno raspoređena, s obilaskom krenuvši od najviše točke okoliša ulijevo.

Proceduralne teksture (hiperteksture)

1. Kako su definirane hiperteksture?
2. Zašto se nazivaju proceduralnim?
3. Što postižemo volumetrijskim teksturama?
4. Kako se mogu postići varijacije u hiperteksturama?
5. Moraju li biti statične?
6. Za vježbu:
• Definirajte funkciju 3D hiperteksture tako da su RGB intenziteti proporcionalni XYZ koordinatama sustava sadržanog u kocki širine 1, centrirane u točki (1,1,1) koja predstavlja srednji intenzitet komponenti (0.5, 0.5, 0.5).
• U prethodnoj funkciji izmijenite funkciju R komponente tako da intenzitet napravi 2 perioda sinusoide unutar zadane kocke. Pripazite na negativne vrijednosti.

Teksture posebne namjene

1. Što postižemo mapama svjetla?
2. Što je metoda ploča za plakate (billboards)?
• Za što se često koriste?
• Moraju li biti statične orijentacije?
• Moraju li biti statične teksture?
3. Što se postiže biomskim teksturama?
4. Što postižemo stapanjem tekstura uz prozirnost (alpha blending)?
• Kako glasi relacija za konveksnu kombinaciju boja?
• Je li prethodni operator simetričan (a=b <=> b=a)?
5. Kako se kombiniranje tekstura (texture splatting) razlikuje od stapanja tekstura? Kada se koristi?
6. Za vježbu:
• Zadane su dvije 1D teksture sivih razina I1=[0.0, 0.25, 0.5, 0.75, 1.0] i I2=[0.25, 0.75, 0.25, 0.75, 0.25], koje se projiciraju na liniju omeđenu točkama T1=(0,0) i T2=(5,0).
• Kojim oblikom zapisa pravca ćete najjednostavnije projicirati teksture?
• Kombinirajte teksture linearnom interpolacijom tako da su u krajnjim točkama aktivne jedino vrijednosti tekstura s pripadnim indeksom. Grafom prikažite rezultantne vrijednosti.
• Je li rezultat očekivan za predzadnji teksel?
• Jesu li rezultantne vrijednosti unutar granica teksela konstantne?
• Bi li rezultat bio različit da smo zamijenili mjesta teksturama?
• Ako su teksturama pridružene prozirnosti a1=0.5 i a2=0.25, stopite teksture I1 i I2 u jednu konveksnom kombinacijom boja. Izračunajte konačnu prozirnost i ispišite vrijednosti teksela.
• Je li rezultat očekivan za predzadnji teksel?
• Bi li rezultat bio različit da smo zamijenili mjesta teksturama?