Процедурная текстура

процедурно сгенерированные тайловые текстуры

В компьютерной графике , A процедурная текстура ^[1] является текстурой создана с использованием математического описания (т.е. алгоритма ) , а не непосредственно сохраненными данных. Преимущество этого подхода - низкая стоимость хранения, неограниченное разрешение текстур и простое отображение текстур . ^[2] Эти виды текстур часто используются для моделирования поверхностей или объемных изображений природных элементов, таких как дерево , мрамор , гранит , металл , камень и другие.

Как правило, естественный вид оказанной результат достигается за счет использования фрактальных шума и турбулентности функций . Эти функции используются как числовое представление « случайности » в природе.

Сплошное текстурирование [ править ]

Сплошное текстурирование - это процесс, при котором функция создания текстуры оценивается в каждой видимой точке поверхности модели, поэтому результирующие свойства материала (например, цвет, блеск или нормальность) зависят только от их трехмерного положения, а не от их параметризованного положения 2D-поверхности, как в традиционных. Двухмерное наложение текстур. Следовательно, на твердые текстуры не влияют искажения пространства параметров поверхности, такие как вы можете увидеть около полюсов сферы. Кроме того, не вызывает беспокойства преемственность между параметризацией поверхностей соседних участков. Сплошные текстуры останутся согласованными и будут иметь постоянный размер независимо от искажений в системах координат поверхности. ^[3] Первоначально эти функции были основаны на простой комбинации функций процедурного шума, таких как ${\ Displaystyle \ mathbb {R} ^ {3}}$Симплексный шум или шум Перлина . В настоящее время доступен обширный арсенал техник, от структурированной регулярной текстуры (например, кирпичная стена) до структурированных нерегулярных текстур (например, каменная стена) и чисто стохастических текстур. ^[4]

Сотовое текстурирование [ править ]

Ячеистая текстура

Сотовое текстурирование отличается от большинства других процедурных методов генерации текстур, поскольку оно не зависит от шумовых функций в качестве своей основы, хотя часто используется в качестве дополнения к методике. Ячеистые текстуры основаны на характерных точках, разбросанных по трехмерному пространству. Эти точки затем используются для разделения пространства на небольшие случайным образом мозаичные области, называемые ячейками. Эти клетки часто выглядят как «чешуя ящерицы», «галька» или «каменные плиты». Несмотря на то, что эти области являются дискретными, сама клеточная базисная функция является непрерывной и может быть оценена в любом месте пространства. ^[5] Шум Уорли - распространенный тип клеточной текстуры.

Генетические текстуры [ править ]

Генетическая генерация текстур - это экспериментальный подход к созданию текстур. Это автоматизированный процесс, управляемый модератором-человеком. Поток управления обычно заставляет компьютер генерировать набор кандидатов текстуры. Из них пользователь делает выбор. Затем компьютер генерирует другой набор текстур путем изменения и пересечения элементов текстур, выбранных пользователем. ^[6] Для получения дополнительной информации о том, как именно достигается этот метод мутации и кроссинговера, см. Генетический алгоритм . Процесс продолжается до тех пор, пока не будет сгенерирована подходящая для пользователя текстура. Поскольку результат сложно контролировать, этот метод обычно используется только для экспериментальных или абстрактных текстур.

Самоорганизующиеся текстуры [ править ]

Начиная с простого белого шума , процессы самоорганизации могут приводить к структурированным образцам, сохраняя при этом некоторую случайность. Системы реакции-диффузии являются одним из способов создания таких текстур. Реалистичные текстуры можно создавать, моделируя сложные химические реакции в жидкостях. Эти системы могут демонстрировать поведение, подобное реальным процессам ( морфогенез ), встречающимся в природе, например, маркировке животных (раковины, рыбы, дикие кошки ...).

См. Также [ править ]

• Шум Перлина
• Пиксельный шейдер
• Процедурная генерация
• Самоорганизация
• Симплексный шум
• Художник по текстурам
• Синтез текстур

Программы для создания текстур с использованием процедурного текстурирования [ править ]

• Substance Designer
• Фильтр Кузница
• TexRD (на основе реакции-диффузии: самоорганизующиеся текстуры)
• Создатель материалов (на основе Godot Engine )

Помимо специализированных программ, другие, такие как Blender , CorelDRAW , ^[7], содержат процедурные подсистемы текстур, которые можно использовать для генерации текстур.

Ссылки [ править ]

Эта статья была изначально взята из Дорожной карты Photoshop с письменного разрешения.