Tekstura proceduralna - Procedural texture

proceduralnie generowane tekstury płytek

W grafice komputerowej , o tekstur proceduralnych jest struktura utworzona za pomocą opisu matematycznego (tj algorytmu ), a nie bezpośrednio przechowywanych danych. Zaletą tego podejścia jest niski koszt przechowywania, nieograniczona rozdzielczość tekstur i łatwe mapowanie tekstur . Tego rodzaju tekstury są często używane do modelowania powierzchni lub wolumetrycznych reprezentacji naturalnych elementów takich jak drewno , marmur , granit , metal , kamień i inne.

Zwykle, naturalny wygląd wydanego rezultacie uzyskuje się poprzez zastosowanie fraktalnych hałasu i turbulencji funkcji . Funkcje te są używane jako liczbowa reprezentacja „ losowości ” występującej w przyrodzie.

Teksturowanie stałe

Teksturowanie bryłowe to proces, w którym funkcja generowania tekstury jest oceniana w każdym widocznym punkcie powierzchni modelu, dzięki czemu wynikowe właściwości materiału (takie jak kolor, połysk lub normalność) zależą tylko od ich położenia 3D, a nie od sparametryzowanego położenia powierzchni 2D, jak w tradycyjnym Mapowanie tekstur 2D. W konsekwencji na tekstury brył nie mają wpływu zniekształcenia przestrzeni parametrów powierzchni, jakie można zobaczyć w pobliżu biegunów kuli. Nie ma również problemu z ciągłością parametryzacji powierzchni sąsiednich łat. Tekstury bryłowe pozostaną spójne i będą miały cechy o stałym rozmiarze, niezależnie od zniekształceń w układach współrzędnych powierzchni. Początkowo funkcje te opierały się na prostej kombinacji funkcji szumu proceduralnego, takich jak szum simpleksowy lub szum Perlina . Obecnie dostępny jest ogromny arsenał technik, od strukturalnej regularnej tekstury (jak ceglana ściana), przez strukturalne nieregularne tekstury (jak kamienna ściana), po tekstury czysto stochastyczne.

Teksturowanie komórkowe

Tekstura komórkowa

Teksturowanie komórkowe różni się od większości innych proceduralnych technik generowania tekstur, ponieważ nie opiera się na funkcjach szumu jako jego podstawie, chociaż często jest używane jako uzupełnienie techniki. Tekstury komórkowe opierają się na punktach charakterystycznych, które są rozrzucone w trójwymiarowej przestrzeni. Punkty te są następnie wykorzystywane do dzielenia przestrzeni na małe, losowo ułożone sąsiadująco regiony zwane komórkami. Komórki te często wyglądają jak „łuski jaszczurki”, „kamyki” lub „kamyki brukowe”. Mimo że te regiony są dyskretne, sama podstawowa funkcja komórki jest ciągła i może być oceniana w dowolnym miejscu w przestrzeni. Szum Worleya jest powszechnym rodzajem tekstury komórkowej.

Tekstury genetyczne

Genetyczne generowanie tekstur to eksperymentalne podejście do generowania tekstur. Jest to zautomatyzowany proces prowadzony przez moderatora człowieka. Przepływ sterowania zwykle polega na tym, że komputer generuje zestaw kandydujących tekstur. Spośród nich użytkownik wybiera wybór. Następnie komputer generuje kolejny zestaw tekstur, mutując i krzyżując elementy tekstur wybranych przez użytkownika. Aby uzyskać więcej informacji na temat dokładnego sposobu uzyskiwania tej mutacji i metody generowania krzyżowego, zobacz Algorytm genetyczny . Proces trwa do momentu wygenerowania odpowiedniej tekstury dla użytkownika. Ponieważ wynik jest trudny do kontrolowania, ta metoda jest zwykle używana tylko do tekstur eksperymentalnych lub abstrakcyjnych.

Samoorganizujące się tekstury

Zaczynając od prostego białego szumu , procesy samoorganizacji mogą prowadzić do uporządkowanych wzorców, zachowując pewną losowość. Systemy reakcji-dyfuzji są jednym ze sposobów generowania takich tekstur. Realistyczne tekstury można generować, symulując złożone reakcje chemiczne w płynach. Systemy te mogą wykazywać zachowania podobne do rzeczywistych procesów ( morfogeneza ) występujących w naturze, takich jak oznakowanie zwierząt (muszle, ryby, dzikie koty...).

Zobacz też

Programy do tworzenia tekstur za pomocą teksturowania proceduralnego

Oprócz specjalistycznych programów, inne, takie jak Blender , CorelDRAW , zawierają podsystemy tekstur proceduralnych, które można wykorzystać do generowania tekstur.

Bibliografia

Ten artykuł został pierwotnie zaczerpnięty z The Photoshop Roadmap z pisemną autoryzacją