Текстуры, используемые в этом примере, называются полиномными картами текстур, или РТМ’. Вид этих текстур зависит от освещения. Описаны они Т. Маль-збендером, Д. Гелбом и X. Уолтерсом в документе [6]. РТМ можно использовать для воспроизведения цвета поверхности при различных условиях освещения. Если рендеринг поверхности выполняется с помощью РТМ, в зависимости от направления освещения получаются разные характеристики. Это помогает зрителям воспринимать геометрию поверхности и повторяющиеся рельефные детали. РТМ могут помочь также при взаимном отражении близких поверхностей сложных объектов и отбрасывании тени на самого себя. РТМ создаются в результате исследования реальных материалов и предназначены для представления их визуальных характеристик. Полиномные карты текстур - это методика, основанная на изображениях, которые не имеют рельефных деталей или сложной геометрии.
На цветном рис. 10 показаны два треугольника из демонстрационной программы РТМ, разработанной компанией Hewlett-Packard. Рендеринг верхнего правого треугольника был выполнен с помощью полиномной текстурной карты, а рендеринг нижнего левого треугольника - с помощью альтернативной двухмерной текстурной карты. Для создания текстурной карты использованы металлическая панель с логотипом Hewlett-Packard и окрашенное металлическое покрытие с рельефным логотипом 3Dlabs. Альтернативная текстура выглядит плоско и не очень реалистично, в то время как РТМ -текстура точно воспроизводит отражающие свойства реальных объектов и затенение поверхностей, которое на них наблюдается. В демонстрационной программе источник света передвигается, и Полученные эффекты хорошо видны. На приведенном здесь изображении источник освещения расположен немного впереди и вверху объекта. РТМ показывает реалистичные отражения, а альтернативная текстура может только воспроизводить эффект освещения под каким-то конкретным углом (как если бы источник света находился прямо перед объектом).
Одно из предполагаемых назначений РТМ - представление материалов с такими свойствами поверхности, различающимися на разных ее участках. Например, окрашенный металл, ткань, дерево и камень - это все материалы, по-разному отражающие свет в зависимости от угла обзора и направления освещения. Они также могут создавать отражение и отбрасывать тень на самих себя. С помощью метода РТМ можно запомнить эти подробности и затем воспроизвести их при рисовании изображения. Существует два способа реализации этого метода: яркость (LRGB1) и RGB. LRGB РТМ использует биквадратные полиномы для определения яркости каждого показываемого пиксела. Так как каждому текселу LRGB РТМ соответствует собственная биквадратная полиномиальная функция, его яркость будет уникальной. RGB РТМ использует отдельный биквадратный полином для каждого из трех цветов: красного, зеленого и синего, - так что объекты, закрашенные таким способом, будут менять цвет там, где освещение сдвигается. Материалы с такими цветовыми характеристиками и можно воспроизвести методом RGB РТМ.
Для создания полиномной карты текстуры таких материалов нужно делать снимки этих материалов, освещенных под разными углами, Инженеры компании Hewlett-Packard разработали устройство - колпак с множеством источников освещения и фотокамерой на самом верху. Это устройство (рис. 10.3) может автоматически создавать до 50 снимков материала, освещенного разными источниками света.