При создании проектов в среде AutoCAD, Architectural Desktop, ArchiCAD, 3D Studio VIZ, 3D Studio MAX очень важна реалистичность их представления. Обеспечить абсолютно точное моделирование всех деталей сцены не способны даже самые современные системы проектирования: реальные материалы имеют очень сложную структуру, их поверхность неоднородна, что человеческий глаз и воспринимает как фактуру. Например, деревянный объект воспринимается как волокнистая поверхность, покрытая годичными кольцами и другими неровностями. Моделировать такие неровности при помощи геометрических объектов невозможно, да и не нужно — это чрезвычайно усложнит модель и замедлит работу системы. Для реалистичного представления объекта достаточно смоделировать его основные, значимые элементы, а фактуру изобразить с помощью процедуры Mapping, предусмотренной во всех современных САПР.

Mapping — это процесс «оклеивания» виртуальной модели «обоями». В качестве «обоев» используется текстура: обычное двумерное изображение, иллюстрирующий фактуру растровый файл. Обязательно указывается точка привязки текстуры к поверхности объекта. Таким образом текстурой покрывается каждая точка поверхности, и при расчете цвета этой точки к ее освещенности добавляется цвет соответствующей точки текстуры. Так достигают большей реалистичности изображения; к тому же объекты сцены, обладающие разными текстурами, легче различать (рис. 1).

Рис. 1
Рис. 1

Существуют два основных типа текстур: точечные (Bitmap) и аналитические. Первые представляют собой простые растровые файлы, в основу вторых положен математический метод генерирования текстуры (он включает формулы, которые позволяют получать текстуры типа мрамора или иных материалов, имеющих на разных поверхностях разный узор). С помощью аналитических текстур можно добиться того, что каждая новая поверхность будет по-своему уникальной.

Различают текстурирование двух- и трехмерное (последнее чаще называют Solid Mapping). Solid Mapping позволяет сохранять текстурирование объекта и после того, как над ним проведена булевая операция. Например, плоскость разреза автоматически получает ту же текстуру, что и остальные поверхности объекта.

Mapping бывает плоским (проецирование текстуры на объект посредством параллельной проекции), цилиндрическим или сферическим (в этом случае меняется и метод проецирования текстуры на поверхность объекта).

По характеру действия текстуры делят на

  • обычные;
  • текстуры рельефа Bump и Attitude, позволяющие не только добиться сходства с реальными материалами, но и создать иллюзию рельефа поверхности, а также генерировать псевдотени (рис. 2).
Рис. 2
Рис. 2

Текстуры можно произвольно масштабировать, совершать над ними другие афинные преобразования. При изменении масштаба текстуры меняется и масштабность объекта.

Сканируя различные материалы и рисунки, редактируя их в графическом редакторе, вы можете формировать самые разные библиотеки текстур и, используя их, создавать неповторимые виртуальные миры…