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进阶渲染系列(一)——平坦和线框着色(导数和几何体)

修复线宽度2.7 配置线 本文重点: 1、使用屏幕空间导数查找三角形法线 2、通过几何着色器找出三角形法线 3、使用生成的重心坐标创建线框 4、是线框固定宽度并且可配置 本教程介绍如何添加对平面着色的支持以及如何显示网格的线框...(展示三角形) 1 平面着色 网格三角形组成,根据定义,它们是平坦的。我们使用表面法线向量添加曲率幻觉。这样就可以创建看似平滑表面的网格。...在三角形之外,片段的插值数据会推到顶点所定义的范围之外。 创建一个使用我们的Flat Wireframe着色器的新材质。使用此材质的任何网格均应使用平面着色渲染。...(三角形内的重心坐标) 向三角形添加重心坐标的一种方法是使用网格顶点颜色存储它们。每个三角形的第一个顶点变为红色,第二个顶点变为绿色,第三个顶点变为蓝色。...为了验证我们确实可以控制片段的反照率,请直接使用重心坐标作为反照率。 ? ? (重心坐标作为反照率) 2.5 创建线框 要创建线框效果,我们需要知道片段与最近的三角形边缘的接近程度。

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Unity Mesh基础系列(一)生成网格(程序生成)

目录 1 渲染事物2 创建顶点网格3 创建Mesh4 生成附加顶点数据 本文主要内容: 1、创建一个点阵网格 2、用协程分析点阵网格的位置 3、用三角形定义表面 4、自动生成法线 5、增加纹理坐标和切线...在本教程中,我们将创建一个由顶点三角形组成的简单网格。...概念上讲,mesh是图形硬件用来绘制复杂事物的的框架。它至少包含一个顶点集合(这些顶点是三维空间中的一些坐标,)以及连接这些点的一组三角形(最基本的2D形状)。...(一个用来测试Unity mesh的UV测试纹理) 2 创建顶点网格 所以除了导入3D模型,以及使用Unity默认的之外,我们怎么创建自己的Mesh呢。这里我们就开始生产一些简单的规则的网格试一试。...(平坦的表面假装凹凸不平) 现在,你已经知道了如何创建一个简单的mesh,并使它看起来像是使用了很复杂的材质。mesh需要顶点位置和三角形,通常也需要UV坐标--最多四组(经常是切线)。

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网格UV展开

---- 顶点纹理坐标三角形纹理坐标 严格来讲,顶点并没有纹理坐标的概念,只有三角形有纹理坐标的概念。...网格UV展开到平面的时候,如果没有割缝产生,那么每个顶点在其相邻三角形内的纹理坐标都是一样的,故可简称为顶点的纹理坐标。如果有割缝产生,割缝处的顶点在不同三角形内的纹理坐标是不一样的。...这时,顶点和纹理坐标是一对多的关系。下面说说在实际程序中,顶点纹理坐标三角形纹理坐标的应用场景。 单连通圆盘拓扑的UV展开:如图1情况所示。...这种情况下,缝隙处的顶点和纹理坐标是一对多的关系。可以把纹理坐标存在三角形内。在非缝隙处,纹理坐标的存储有冗余信息。...如果在纹理坐标缝隙处把网格割开,那么割开后的网格顶点和纹理坐标就是一一对应的关系了。 ---- 网格割缝的创建 UV展开的应用里,经常需要创建一些网格割缝。

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3D网格体组成原理

一个完整的网格体(mesh)可以由一系列基本的几何信息描述,它们包含: 中心点:网格体唯一的中心坐标 顶点数组:相对于中心点的相对坐标 三角形数组:各个顶点的下标索引,长度是3的倍数 纹理贴图:贴到所有三角形表面上的...2维图片 UV坐标数组:网格体降维映射到贴图上的坐标,长度等于顶点数 备用UV坐标数组:网格体可以存储多个UV,适应不同贴图 材质属性:除了纹理之外表面的物理属性 切线数组:顶点相切于表面的切线,...一般而言,顶点坐标信息是首要的,虽然闭合的凸面体可以根据顶点信息演算出来,但这种情况很少,法线和切线可以根据三角形的位置和三点的顺序来确定,如果只考虑纯色材质,顶点色可以取代贴图以节省体积,UV坐标和纹理贴图就可有可无了...所以存储在PostGIS或者MongoDB中的每个网格体至少需要以下3个字段: 顶点网格体的顶点坐标列表 三角形顶点之间组成的面,以及由三角顺序决定的朝向(朝内/朝外) UV坐标+贴图:决定网格体纹理的拉伸和平铺...因为顶点编号是0开始的自然数,所以三角形数组是一个自然数组,对于每个自然数,如果用定长整数编码比如int16或int32无疑会造成空间浪费,这里应当使用变长自然数编码:Variable Length

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OpenGL 图形渲染流程入门

具体来说,上一个阶段输出的都是三角网格顶点,即我们得到的是三角网格每条边的两个端点。但如果要得到整个三角网格对像素的覆盖情况,我们就必须计算每条边上的像素坐标。...为了能够计算边界像素的坐标信息,我们就需要得到三角形边界的表示方式。这样一个计算三角网格表示数据的过程就叫做三角形设置。它的输出是为了给下一个阶段做准备。...三角形遍历阶段会根据上一个阶段的计算结果来判断一个三角网格覆盖了哪些像素,并使用三角网格 3 个顶点顶点信息对整个覆盖区域的像素进行插值。下图展示了三角形遍历阶段的简化计算过程。...这些状态包括了 (但不限于) 它的屏幕坐标、深度信息,以及其他几何阶段输出的顶点信息,例如法线、纹理坐标等。 2.5....用一种通俗的说法来解释的话,就是比如三维空间内有两个摄像机角度看过去一前一后的三角形,它们重叠部分的显示区域,每个像素对应两个片元;不重叠的部分,像素和片元一一对应。

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学习PCL库:PCL库中的geometry模块介绍

在pcl::geometry::MeshBase中,使用Vertex表示网格模型中的顶点,其中包含了三维坐标信息和一些额外的属性;使用HalfEdge表示网格模型中的半边,其中包含了顶点索引、边的索引和相邻的下一条半边的索引...在 PCL 中,该类主要被用于遍历三角网格的拓扑结构,如寻找某个顶点的所有相邻顶点、某个面周围的所有三角形等。...pcl::geometry::MeshIO 提供了常见的三维网格模型文件格式(如PLY、OBJ等)中读取和写入三维网格模型的方法。...它通过存储三角形顶点索引来表示三角网格。...可以使用以下代码创建一个 TriangleMesh 对象: pcl::geometry::TriangleMesh mesh; 可以通过以下代码向 TriangleMesh 对象中添加顶点三角形: pcl

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WPF 3D绘图-三维建模技术井眼轨迹图实现(一)

根据网格的几何形状,网格可能会由多个三角形组成,其中的一些三角形共用相同的角(顶点)。...首先通过将三角形顶点的列表指定为它的Positions 属性来创建 MeshGeometry3D。每个顶点都指定为 Point3D。...根据网格的几何形状,网格可能会由多个三角形组成,其中的一些三角形共用相同的角(顶点)。若要正确地绘制网格,WPF 需要有关哪些顶点由哪些三角形共用的信息。...TextureCoordinates:纹理坐标用于确定将 Material 映射到构成网格三角形顶点的方式。...坐标轴、网格线及井眼轨迹绘制 为坐标网格线,创建材质对象 NormalMaterial = new DiffuseMaterial(Brushes.White); SelectedMaterial

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(实时)渲染管线(pipeline)

顶点着色器本身不能创建或销毁任何顶点,并且无法得到顶点顶点之间的关系,正是因为这样的相互独立性,GPU可以对这些顶点进行并行化处理。...顶点着色器主要完成的工作是坐标变换与逐顶点光照,除此之外,还可以输出后续阶段所需数据如法线、纹理坐标等等。坐标变换,就是对顶点坐标进行某种变换。...顶点着色器可以在这一步改变顶点的位置,这在动画中是非常有用的,例如可以用来模拟布料、水面等。不论如何进行坐标变换,顶点着色器必须完成的一个工作是将顶点坐标模型空间转换到齐次裁剪空间。...三角形设置几何阶段的顶点都是独立的,而在三角形设置阶段,会将这些顶点组装为三角形;并且计算出三角形的边界框,以确定大概有哪些部分的像素会被三角形所覆盖。...三角形遍历该阶段会根据每个三角形的边界框,检查每个像素是否被一个三角网格所覆盖,如果覆盖的话就生成一个片元(fragment)。

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【笔记】《Deep Geometric Texture Synthesis》的思路

给出参考网格图形,然后下采样创建出一系列分辨率不同的网格作为分层次训练的材料,下采样时需要考虑顶点差距生成最合适的下采样,然后抛弃参考网格 生成的多级别的采样网格图形成为GAN的训练材料 最粗糙低级的训练材料开始...三角网格图形是一种特殊的图,可以用一个顶点三角形集合(V,F)来表示,其中V是无序的三维顶点集,F是面集,每个面是由一个点的三元组组成的,这个面集隐含地描述了三角形的边 然后为了描述各个面与邻域面的关系...,这里提取了三角形边的四个特征,首先这里为各个面的各个边定义了一个本地坐标系,这个坐标系的原点是边的中点,面的法线方向是z轴,边本身的方向是x轴,y轴由x-z叉乘得到。...因此这里就将每个边转写为了四个特征:边的长度和其所对的三角形顶点在这个本地坐标系中的坐标表示。如下图每个三角形实际上是储存了三个顶点对应的四元组信息 ?...这篇文章采用了很简单的中点细分法,在每个三角形面的三条边的中点都增加一个新的顶点,然后将这三个新的顶点连起来从而将一个三角形转为了四个三角形,增加了模型的面数和顶点数。

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Unity3D学习笔记2——绘制一个带纹理的面

网格(Mesh) 2.1.1. 顶点 2.1.2. 顶点索引 2.2. 材质(Material) 2.2.1. 创建材质 2.2.2. 使用材质 2.3. 光照 3. 代码 1....那么这里就将三角形扩展为一个矩形的面,并且为这个面贴上纹理。 2. 详论 2.1. 网格(Mesh) 前面说到网格是渲染物体的骨架,因此还是先要把渲染物体的架子搭好。...顶点 因为我们要创建一个矩形的面,所以需要创建四个顶点。仍然是像之前创建三角面的顶点一样,赋予顶点的空间位置属性xyz坐标。同时,我们还给Mesh赋予了4个uv坐标,4个法向量normal。...位置(position/vertice)、纹理坐标(uv/texCoord)、法向量(normal)是经常用到了三个顶点属性,但是顶点属性也不仅仅只有三个,甚至可以根据需要自定义。 2.1.2....顶点索引 一个矩形面确定了四个顶点,但是需要划分成两个三角形,每个三角形引用3个顶点索引,也就是6个顶点索引。当然我们也可以使用6个顶点,按照自然顺序来确定顶点索引。但是这样一来,就浪费了空间存储。

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可视化 | MATLAB划分均匀矩形网格

之前发过一个划分均匀三角形网格的例子。下面结合一个悬臂梁说说如何在规则区域划分均匀矩形网格。 将一个矩形平面区域划分成相同大小的矩形。...采用如图所示的算法,程序可自动得到节点编号、坐标以及各单元所包含的节点。利用patch函数可画出网格图。...nex=3,ney=3时,得到的网格 nex=10,ney=10时,得到的网格 patch是个底层的图形函数,用来创建补片图形对象。一个补片对象是由其顶点坐标确定的一个或多个多边形。...划分单元网格是随心所欲的,所遵循的原则就是尽量提高计算精度。下面是一个规则区域划分均匀三角形网格的例子。 如图所示,将一个矩形平面区域划分成相同大小的直角三角形。...nex=2,ney=2时,得到的网格 nex=5,ney=5时,得到的网格 patch是个底层的图形函数,用来创建补片图形对象。一个补片对象是由其顶点坐标确定的一个或多个多边形。

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浅谈 GPU图形固定渲染管线

虚拟摄像机制定了场景对观察者可见的部分,即我们将依据哪部分3D场景来创建2D图像。在世界坐标系中,摄像机有一定的位置和方向属性,定义了可见的空间体积即视锥体。...局部坐标系 局部坐标系用于定义构成物体的三角形单元列表的坐标,它描述的是模型文件本身的顶点顶点值之间的关系,顶点值是在模型建模时得到的。...视口坐标系(屏幕坐标系) 视点坐标系到视口坐标系的转换是通过视口变换操作来进行的。视口变换的任务是将顶点坐标投影平面转换到屏幕的一个矩形区域中,该区域称为视口。...2.2 图元装配 几何阶段处理结束后,送到光栅化阶段的是一堆三角形面片,所以中几何阶段中需要对顶点进行图元装配。所谓的图元装配,即根据顶点原始的连接关系,还原出模型的网格结构。...然后对超出视口外的三角形进行裁剪(视口裁剪),如果有一个三角形其中一个顶点位于画面外,另外两个顶点位于画面内,我们看到的将是一个四边形,而这个四边形又被划分为两个小的三角形

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浅谈 GPU图形固定渲染管线

虚拟摄像机制定了场景对观察者可见的部分,即我们将依据哪部分3D场景来创建2D图像。在世界坐标系中,摄像机有一定的位置和方向属性,定义了可见的空间体积即视锥体。...局部坐标系 局部坐标系用于定义构成物体的三角形单元列表的坐标,它描述的是模型文件本身的顶点顶点值之间的关系,顶点值是在模型建模时得到的。...视口坐标系(屏幕坐标系) 视点坐标系到视口坐标系的转换是通过视口变换操作来进行的。视口变换的任务是将顶点坐标投影*面转换到屏幕的一个矩形区域中,该区域称为视口。...2.2 图元装配 几何阶段处理结束后,送到光栅化阶段的是一堆三角形面片,所以中几何阶段中需要对顶点进行图元装配。所谓的图元装配,即根据顶点原始的连接关系,还原出模型的网格结构。...然后对超出视口外的三角形进行裁剪(视口裁剪),如果有一个三角形其中一个顶点位于画面外,另外两个顶点位于画面内,我们看到的将是一个四边形,而这个四边形又被划分为两个小的三角形

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图元装配和光栅化

当无法用 图元重启 将网格连接在一起时,可以添加造成退化三角形的元素索引,代价时使用更多的索引。 退化三角形 是指 两个顶点或者更多顶点相同 的三角形。...为了连接不同网格而添加的 元素索引(或者退化三角形)数量取决与每个网格是三角扇形还是三角形条带以及每个条带中定义的索引数量。...三角形条带网格的索引数量很重要,因为我们必须保留跨越连接起来的不同网格的条带的一个三角形到下一个三角形的弯曲顺序。...顶点以物体或者本地坐标空间 输入到OpenGL ES,在顶点着色器执行后,顶点位置被认定为在裁剪坐标空间内。 顶点位置本地坐标系统到裁剪坐标的变换通过加载执行这一转换的对应矩阵来完成。...0 规范化设备坐标转换到窗口坐标用如下变换: \left[ \begin{matrix} Xw\\ Yw\\ Zw \end{matrix} \right] = \left[ \begin{matrix

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《Unity Shader入门精要》笔记(一)

GPU流水线 GPUCPU那里拿到顶点数据后,经过几何阶段和光栅化阶段将场景里的物体绘制到屏幕中。 几何阶段 顶点着色器 完全可编程,实现顶点的空间变换、顶点着色等功能。...坐标转换,将模型的顶点坐标模型空间转换到其次裁剪空间。...屏幕映射 屏幕映射前,顶点坐标仍然在三维坐标系下,屏幕映射的任务是将每个图元的x、y坐标转换到屏幕坐标系下。 屏幕坐标系和z坐标一起构成了窗口坐标系。...光栅化两个最重要的目标: 计算每个图元(一般是三角形面片)覆盖了哪些像素 为这些像素计算颜色 三角形设置是一个计算三角形网格表示数据的过程,提供三角形边界的表示方式,为下阶段三角形遍历做准备。...三角形遍历 遍历判断每个像素是否被一个三角网格覆盖,若覆盖,则生成一个片元(fragment),这个过程也叫扫描变换。片元的信息数据通过三个顶点差值得到。

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基于深度学习的视觉三维重建研究总结

三角网格需要存储三类信息: 顶点:每个三角形都有三个顶点,各顶点都有可能和其他三角形共享。. 边:连接两个顶点的边,每个三角形有三条边。 面:每个三角形对应一个面,我们可以用顶点或边列表表示面。 ?...先由体素预测分支通过预选框对应的RoIAlign预测物体的粗体素分布,并将粗体素转化为初始的三角形网格,然后网格细化分支使用作用在网格顶点上的图卷积层调整这个初始网格的定点位置。...每个精化阶段都是输入一个三角形网格),然后经过三个步骤获得更精细的网格结构:顶点对齐(获得顶点位置对应的图像特征);图卷积(沿着网格边缘传播信息);顶点细化(更新顶点位置)。...网络的每一层都为网格的每个顶点维护一个三维坐标以及特征向量。 ? 网格细化分支 1、顶点对齐:利用摄像机的内在矩阵将每个顶点的三维坐标投影到图像平面上。...其中N(i)表示顶点i的邻点集合,使用多个图卷积层在局部网格区域上聚合信息。 3、顶点精化:使用2中更新后的顶点特征使用下面公式来更新顶点位置: ? 只更改顶点位置,不更改三角形平面。

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3D 小姐姐模型是怎么“捏”成的? 初识 Mesh 知识点!

: boolean; } 上边的数据结构是直接引擎代码拷贝过来的,其实字面意思也可以理解到其中包含了:「顶点,法线,uv切线,顶点颜色,索引,包围盒坐标等一系列数据」 数据解析 关键的来了,下边我们就会对以上主要的的数据结构进行解释...顶点positions 大家可能都知道,一个网格体(Mesh)是由多个彼此相连的三角面组成,而三角面则是由三个顶点组成,就比如一个简单的平面,大家看一下下边的图: 所以顶点数据决定了网格体的基本形状。...下面我们通过顶点数据创建一个简单的三角形: let point = [ 0, 0, 0, //点1 x,y,z 0, 0, 1, //点2 x,y,z 1, 0, 1...//点3 x,y,z ]; let mesh = utils.createMesh({ positions:point }); 通过上边的代码,我们就可以创建一个简单的三角形,我们需要注意的是...接下来咱们简单介绍一下 UV 坐标的原理,在 Cocos 中 UV 的分布是这样的: 左上角为(0,0)点,那么对于下边的三角形: 我们已知三个顶点分别是: let point = [ 0,

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ECCV | Pixel2Mesh:单目彩色相机重建三维模型

摘要导读 本文提出了一种端到端的深度学习架构,它可以从一张彩色图像生成三角形网格中的三维形状。...Percepptual Feature Pooling层负责根据三维顶点坐标C(i-1)图像特征P中提取对应的信息,然后将提取到的各个顶点特征再与上一时刻的顶点特征F(i-1)做融合,作为G-ResNet...主要有face-based和edge-based这2种方式:1)face-based方式:在每个三角形的中心添加一个顶点,并将其与三角形的三个顶点连接起来,但这会导致顶点度数不平衡,即顶点上的边数。...>是求内积,nq是来自于网格真实区域观测到的表面法线。本质上说,这种损失需要一个顶点与其相邻顶点之间的边垂直于网格真实区域观测到的。可能会发现,这种损失不等于零,除非在平面上。...在第一个变形块中,由于该变形块的输入为处处光滑的椭球体,故其表现为表面光滑项;第二个块开始,它可以防止3D网格模型变形太多,因此只向网格模型添加细粒度的细节。

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三维网格表示

比如特征尖锐的区域,可以设置面点法线为面法线;在光滑区域,设置面点法线为顶点法线。 纹理坐标:纹理坐标是一个典型的面点属性。严格来讲,顶点并没有纹理坐标的概念,只有三角形有纹理坐标的概念。...网格UV展开到平面的时候,如果没有割缝产生,那么每个顶点在其相邻三角形内的纹理坐标都是一样的,故可简称为顶点的纹理坐标。如果有割缝产生,割缝处的顶点在不同三角形内的纹理坐标是不一样的。...这时,顶点和纹理坐标是一对多的关系。其实,UV展开在UV域生成了一个二维网格,UV域的网格顶点和原始网格的面点是一一对应的。...它的概念和纹理坐标是类似的,都是网格到二维区域的一个映射。点像对应信息在图像域也映射出了一个二维网格。...注意:虽然点像对应是一个面点属性,Magic3D里的点像对应采用的却是顶点属性的表达方式,其主要原因是,网格的点像对应信息是点云的点像对应映射过来的,所以可以认为每个顶点对应于一个像素。

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Threejs入门之九:认识缓冲几何体BufferGeometry(二)

中,空间中一个三角形是有正反两面的,在Three.js中规则你的眼睛(相机)对着三角形的一个面,如果三个顶点的顺序是逆时针方向,该面视为正面,如果三个顶点的顺序是顺时针方向,该面视为反面。...new THREE.MeshBasicMaterial({ side: THREE.BackSide, //设置只有背面可见})2.点模型对象 Points是用于显示点的模型对象,它和我们前面用过的网格模型...前面我们使用网格模型Mesh的时候使用的材质是MeshBasicMaterial,同样,点模型Points也有自己对应的点材质PointsMaterial 这里我们依然使用上节定义的类型数组作为各个顶点的数据...//创建顶点数据const vertices = new Float32Array([ 0, 0, 0, //顶点1坐标 100, 0, 0, //顶点2坐标 0, 100, 0, //顶点3坐标...0, 0, 30, //顶点4坐标 0, 0, 100, //顶点5坐标 60, 0, 20, //顶点6坐标])创建缓冲区对象BufferAttribute (opens new window

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