C++ DirectX - 对 2D 网格进行纹理化

Posted 2023-02-16

【中文标题】C++ DirectX - 对 2D 网格进行纹理化

【英文标题】：C++ DirectX - texturing a 2D mesh

【发布时间】：2013-05-09 18:47:43

【问题描述】：

在 DirectX 中，我一直在使用以下结构处理带纹理的四边形：

struct TLVERTEX

    float x;
    float y;
    float z;
    D3DCOLOR colour;
    float u;
    float v;
;

但是，我想制作更复杂的 2D 网格并对它们进行纹理处理，但我不知道如何在其上对齐纹理。在纹理四边形中，结构体的 u 和 v 属性决定了纹理的方向。

理想情况下，我最终想要做的是要么拥有一个带有纹理的 2D 网格，要么我需要什么新的结构属性，纹理拉伸/操纵以完全适合网格，无论它多么扭曲可能最终看起来。

我想做的另一件事是说有一个带有纹理的 2D 网格，没有拉伸纹理等。我只想对齐它，所以如果纹理不适合网格的形状，位会丢失等。

我尝试过 Google 搜索，但只能找到与 3D 图形相关的内容。虽然我意识到我在技术上是在 3D 空间中工作，但我最终想要做的是创建 2D 图形。如果可能的话，我会很感激从哪里寻找/开始实现这一目标的建议到完成示例的任何答案。

【问题讨论】：

老实说，您的问题有点含糊。如果您有一个顶点，您可以在网格中拥有任意数量的顶点/三角形。通常，模型/地图/对象导出器会以您读取的文件格式列出 uv 的位置。

是的，但我有一个只有四个顶点的纹理四边形。问题是有四个以上。 u 和 v 属性决定了四边形上纹理的方向，但是当有超过 4 个顶点时如何实现呢？或者你是说 u 和 v 属性可以应用于纹理四边形以外的东西？如果是这样，我将如何在这种情况下使用它们？

【参考方案1】：

您应该真正了解纹理坐标的工作原理。

让我们考虑以下网格。我们想应用一个不失真的纹理（虚线矩形）：

然后为每个顶点指定纹理坐标就很简单了：

u = (x - minX) / (maxX - minX)
v = (y - minY) / (maxY - minY)

如果要旋转纹理，则必须将顶点投影到相应的轴上。

如果要扭曲纹理，则必须在纹理边缘指定纹理坐标。一个可以使用的简单算法如下：

Choose an arbitrary point in the polygon -> o
For each vertex v
    Shoot a ray from o through v
    Find the intersection of this ray with minX / maxX / minY / maxY
    Calculate the texture coordinates at the intersection points as above
Next

但是，该算法不能保证每个纹理元素都映射到网格。例如。上面示例的右上角未使用上述算法映射到任何内容。此外，它只保证凸多边形的一致映射。

这是凹多边形的算法。它应该产生一致的坐标。但是，我不知道结果会是什么样子。该算法也可以跳过角落。可以包括检查以将角的坐标应用于特定顶点（例如，当边改变时）：

Calculate the polygon's perimeter -> p
//The texture coodinate space has a perimeter of 4
currentPos := 0
for each vertex
    if(4 * currentPos < 1)
        uv = (4 * currentPos / p, 0) // top edge
    else if(4 * currentPos < 2)
        uv = (1, 4 * currentPos / p - 1); //right edge
    else if(4 * currentPos < 3)
        uv = (1 -  4 * currentPos / p - 2, 1); //bottomedge
    else
        uv = (0, 1 - 4 * currentPos / p - 3); //leftedge
    currentPos += distance to next vertex
next

【讨论】：

这很有趣也很有帮助，谢谢！我一直在做一些搜索，试图找到关于这方面的好的阅读材料，但没有太大的成功。你有什么建议吗？还有你是如何处理凹凸问题的？您是否必须根据对凹顶点的检查来分解它，以便最终得到一堆凸形状？还是我想错了？

MSDN (msdn.microsoft.com/en-us/library/windows/desktop/…) 是一个好的开始。要处理凹多边形，需要采用不同的方法。我为此添加了一个示例算法。

将此标记为答案，因为您似乎让我走上了正确的轨道。谢谢！