如何将 2D 图像纹理正确映射到 icosphere

Question

我正在用 C++ 编写一个简单的图形引擎，它应该能够代表地球。地球被建模为一个icosphere，我计划使用每个顶点的法线来映射其纹理。为此，我本质上是尝试从顶点的法线获取垂直和水平坐标（分别为 φ 和 θ）（即纬度和经度）。

以下是实现我的方法的（已编辑的）函数（在生成新顶点时调用）。当参数是法向量时，它应该返回从(0,0)到 的纹理坐标：(1,1)n

glm::vec2 Icosphere::getTexCoord(glm::vec3 n)
{
    float theta = (atan2f(n.x, n.z) / PI) / 2.f + 0.5f;
    float phi = (asinf(-n.y) / (PI / 2.f)) / 2.f + 0.5f;
    return glm::vec2(theta, phi);
}

然而，这正在产生意想不到的结果。通过这个测试图像，我的 icosphere 看起来像这样：

小白色和红色三角形位于(x,y,z) = (1,0,0)。在第一张图像中，我生成了具有较少三角形面 (320) 的 icosphere，而在后者中，生成了约 82k 个三角形的 icosphere。

我怀疑导致这些纹理“故障”的原因是坐标(0,*)和(1,*)不被认为是相邻的。有没有正确的方法来做到这一点？

注意：这些是我的纹理参数：

/* Configure texture parameters: */
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_S, GL_CLAMP_TO_EDGE);
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_T, GL_CLAMP_TO_EDGE);
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_LINEAR);
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_LINEAR);
glGenerateMipmap(GL_TEXTURE_2D);

Answer 1

我终于克服了这个丑陋的纹理映射。这个问题确实是由 icosphere 中三角形的非均匀方向特性引起的。在二十面体中（以及在二十面体中），不可能在原点找到一个(0,0,0)不与任何三角形相交的平面。如果我们考虑地球，这意味着它的所有经线都与一些三角形相交。这也意味着在映射纹理时，位于纹理垂直边缘（即 tex.coord.(1,y)和(0,y)）的三角形将在任一侧具有一些顶点。发生这种情况时，纹理将从 插值x\xe2\x89\x881到x\xe2\x89\x880，产生我的图像中显示的效果。

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为了解决这个问题，我将纹理环绕设置为GL_REPEAT并简单地强制一些顶点远离纹理坐标空间（即x > 1）。这允许纹理边缘相邻完美地映射纹理：

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/* Configure texture parameters: */\nglTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_S, GL_REPEAT); // Not GL_CLAMP_TO_EDGE.\nglTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_T, GL_REPEAT); // Not GL_CLAMP_TO_EDGE.\nglTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_LINEAR);\nglTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_LINEAR);\nglGenerateMipmap(GL_TEXTURE_2D);\n

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结果：

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修改边缘三角形的纹理坐标后（使用GL_CLAMP_TO_EDGE）：

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将纹理参数更改为GL_REPEAT：

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