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).
Polynomial texture maps. - Примеч. перев.
Шейдеры с сохранением данных в текстурах
Разработанный HP метод РТМ для своей реализации требует набора входных изображений желаемого объекта, на каждом изображении данный объект должен, рассматриваться с одной и той же точки обзора и быть освещен под другим углом. Для каждого тексела РТМ эти исходные изображения дискретизируются и приводятся к кривой по методу наименьших квадратов. В результате получается полином, который представляет собой функцию освещения для данного тексела. Эта часть работы - частично наука, а частично искусство (небольшое вмешательство в автоматический процесс может значительно улучшить конечный результат). Таким образом получается биквадратное уравнение, которое позволит воспроизвести функцию освещения для заданного материала. Коэффициенты, которые сохраняются в РТМ - А, В, С, D, Е и F, - показаны в уравнении: Ли2 + ВлР- + Cuv + Du + Ev + F.
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.