Сферное картографирование

В компьютерной графике сферическое картографирование (или сферическое картографирование среды ) — это тип картографирования отражений , который аппроксимирует отражающие поверхности, рассматривая окружающую среду как бесконечно далёкую сферическую стену. Эта среда хранится в виде текстуры, изображающей зеркальную сферу. выглядело бы так, как если бы оно было помещено в окружающую среду с использованием орфографической проекции (в отличие от проекции с перспективой ). Эта текстура содержит данные об отражениях для всего окружения, за исключением места непосредственно за сферой. (Один пример такого объекта см. в рисунке Эшера « Рука с отражающей сферой» .)

Чтобы использовать эти данные, нормаль поверхности объекта, направление обзора от объекта к камере и/или направление отражения от объекта к окружающей среде используются для расчета координаты текстуры для поиска в вышеупомянутой карте текстур. Результат выглядит так, как будто окружающая среда отражается на поверхности визуализируемого объекта.

Пример использования

В простейшем случае генерации текстурных координат предположим:

• Карта была создана, как указано выше, с учетом сферы вдоль оси Z.
• Текстурная координата центра карты равна (0,0), а изображение сферы имеет радиус 1.
• Мы рендерим изображение в той же ситуации, что и сфера, но сфера заменена отражающим объектом.
• Создаваемое изображение является ортогональным, или зритель находится бесконечно далеко, так что направление взгляда не меняется при движении по изображению.

По координате текстуры $(x,y)$, обратите внимание, что изображенное место на сфере $(x,y,z)$ ( z где ${\sqrt {1-x^{2}-y^{2}}}$), и нормаль в этом месте также $\langle x,y,z\rangle$. Однако перед нами стоит обратная задача (нормаль, для которой нам нужно создать координату текстурной карты). Таким образом, координата текстуры, соответствующая нормали $\langle x,y,z\rangle$ является $(x,y)$.

См. также

• Скайбокс (видеоигры)
• HEALPix , отображение с небольшими искажениями, произвольной точностью и фрагментами одинакового размера.