球体上的纹理错误

Question

我有一些球形经度/纬度坐标，用于我需要可视化的球体上的点。为此，我将点转换为笛卡尔坐标并构建了一个三角形网格，我可以使用VTK进行渲染。到目前为止工作。

现在我想为球体模型使用纹理。因此，我将球面坐标转换为纹理坐标，并将它们分配给每个点。这适用于球体的大多数表面三角形，结果看起来可以接受。

但是，对于纹理包裹的本初子午线对面的三角形，三角形纹理不正确：不是重复纹理和“在纹理边界上”映射，整个纹理被挤压到单个三角形。

以下是它的样子：

zick-zack线显然是错误的，蓝线应该是可见的。整个纹理映射在三角形上，产生红色和白色条纹。这是有道理的，因为对于所讨论的三角形，纹理坐标跨越整个纹理空间。

为了说明这个问题，这个问题并非特定于球体，而是所有封闭的物体，我创建了下图：

在上部矩形中，我们看到一个三角形跨越纹理边界，带有计算纹理坐标A，B和C.由于纹理可以平铺，这就是我想要渲染三角形的方式。

下三角显示当前如何解释纹理坐标。边A，B和C的坐标是相同的，但这次，大部分纹理用于三角形，而不是在边界处平铺纹理。

我确信我犯了一个很常见的错误，但我还没有找到任何帮助我的东西。对我有任何暗示吗？

Answer 1

答案非常简单，您需要在边缘上映射纹理坐标。实现取决于您的数据集，但这是对此问题的准备。

在计算机图形中，纹理坐标存储在面上而不是顶点上，问题显示原因。当您在球体周围绘制纹理时，让我们以10个步骤开始，以0.0开始，然后以0.1为增量继续。如果沿着本初子午线使用纹理坐标，则会得到纹理坐标为0.9和0.0的面。图形硬件执行它所说的内容，并在0.0和0.9之间插入纹理。

要解决您的问题，您需要将纹理从0.9映射到1.0。

如果可以，可以使用其他纹理坐标创建多边形或复制有问题的顶点。

Answer 2

首先，您可能不希望仅将球面坐标映射到覆盖球体的单个矩形纹理，因为纹素分辨率在表面上变得非常不均匀。

更好的方法是使用地图集。 “地图集”是将表面参数化为多个“图表”，每个“图表”是连接区域。例如，您可以将球体映射到大约6个与立方体的边相对应的图表上，并且每个图表将更好地保留球体部分的形状。您可以谷歌进行多图表参数化或类似的东西。如果你想走那条路，DirectX内置了UVAtlas。图表之间接缝处理的问题实际上更简单，因为三角形总是位于一个图表中，完全是一个不同的问题。

那就是说，要处理你的情况下的接缝，你需要知道（球形）网格的哪些三角形边缘与边界（子午线或其他）相交。然后，您必须将入射在这些边缘上的三角形分解为不跨越边界的碎片，并正确应用纹理坐标。

Answer 3

回答一个非常古老的问题，因为我认为使用内置的vtk vtkSphereSource方法会有更简单的答案。

你想要“破坏”球体，这样你就不会在球体周围得到0.9到0.0之间的纹理插值。在python中，调用sphere.SetEndTheta(360 - 1.e-4)，这实际上会从球体中取出一小片。这样就可以让纹理的最终顶点集一直映射到1.0。