Mis on sfääri kaardistamine?

Arvutigraafikas võib sfääride kaardistamine viidata ühele kahest meetodist, mida kasutatakse kujutise või protseduurilise tekstuuri rakendamiseks kolmemõõtmelisele (3D) sfäärile. Üldiselt kasutatakse sfääri kaardistamist kahemõõtmelise (2D) rasterdatud kujutise kandmiseks sfääri pinnale, moonutades lamedat pilti, et see sobiks kuju polaarkoordinaatidega. Sfääri kaardistamist kasutatakse ka keskkonna kaardistamise vormi kirjeldamiseks, mis kasutab stseeni eelrenderdatud pilti, mis on kaardistatud sfääri pinnale nii, et kera peegeldab ümbritsevat keskkonda nagu pall. valmistatud täiuslikult peegeldavast metallist. Mõlemat tüüpi sfääride kaardistamise tulemuseks on kolmemõõtmeline sfäär, mille pinnale on kantud tekstuur, kuigi keskkonnakaardistamine moonutab pilti teistmoodi kui sfääriline projektsioon.

Kui seda kasutatakse sfääri kujundile tekstuuri rakendamiseks, võtab sfääri kaardistamine 2D-kujutise ja projitseerib selle tekstureeritava sfääri pinnale. Pilt järgib sfääri koordinaatsüsteemi, kus iga pinna tipp joondub sarnaselt maakera pikkus- ja laiuskraadide lõikepunktidele. See tähendab, et kui pilt jõuab sfääri poolustesse ülemises ja alumises osas, hakkab pilt kokku suruma ühe tipu suunas, moonutades pilti tõhusalt. Paljudel juhtudel annab see õigesti loodud tekstuurikujutise korral sfäärile loomulikuma välimuse, mitte aga kuubiku või silindri kaardistamise kasutamisel. Seda tehnikat kasutatakse tekstureeritud sfääride (nt planeet Maa) graafika ja animatsioonide loomiseks ookeanide ja mandrite satelliidipiltidega.

Kui seda kasutatakse keskkonna kaardistamisel, on sfääri kaardistamine kiire viis luua objekt, millel näib olevat peegelpind. Protsess arvutab valguse vektorid sfääri pinnalt ja see vektor tõlgitakse seejärel koordinaatideks, mida kasutatakse 2D-pildi värvi leidmiseks. Erinevalt projektsioonisfääri kaardistamisest moonutab peegeldav versioon pilti veidi teistmoodi.

Keskkonnasfääri kaardistamise kasutamise üheks eeliseks on see, et see on väga kiire võrreldes teiste meetoditega, nagu kiirte jälgimine, mis arvutab dünaamiliselt peegelduse stseeni objektide põhjal. Meetod on kiire, kuna peegeldus on tegelikult eelrenderdatud pilt. See põhjustab tehnika kasutamisel mõningaid tüsistusi, kuna peegelduses ei kuvata keskkonna dünaamilisi muutusi ega stseenis liikuvaid objekte. Lisaks, kuna tajutav peegeldus on staatiline, ei peegeldu kaardistuse saanud nõgusad kujundid iseennast, põhjustades mõnikord segadust tekitava visuaalse efekti.