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TA学习之路——1.5纹理基础

news 来源：原创 2025/6/8 16:32:21

1.纹理是什么？

宏观上来讲是一张图片
微观上来讲是一种可供着色器读写的结构化存储形式

imgage[Height][Width]

使用纹理的好处```
通过牺牲几何细节，使

1.建模工作量降低
2.存储空间减低
3.读取速度提高

2.纹理管线

模型空间->投影函数->纹理映射->纹理坐标->通讯函数->新纹理坐标->纹理采样（避免依赖纹理读取）->纹理值
在这里插入图片描述

3.纹理采样设置之Wrap Mode

决定UV值再[0，1]以外的表现
在这里插入图片描述

3.1 Repeat算法原理与实现

核心原理：纹理坐标通常归一化为 [0,1] 范围。重复算法通过取模运算将超出范围的坐标映射回有效区间，实现无缝平铺。
$u _{reapeat} = u - |u| \\ v _{reapeat} =v- |v| \\$
其中u，v是原始纹理坐标，结果值始终在 [0,1]范围内。

Csharp代码：

internal class TextureRepeat
{
   
    /// <summary>
    /// 实现纹理坐标的重复平铺
    /// </summary>
    /// <param name="u">原始U坐标</param>
    /// <param name="v">原始V坐标</param>
    /// <param name="tileCount">平铺次数（默认为1，即不缩放）</param>
    /// <returns>处理后的UV坐标</returns>
    public static (float u, float v) RepeatUV(float u, float v, float tileCount = 1f)
    {
   
        // 缩放坐标以实现平铺次数
        u *= tileCount;
        v *= tileCount;

        // 使用取模运算确保坐标在[0,1)范围
        return (
            u - MathF.Floor(u),  // 等效于 u % 1.0
            v - MathF.Floor(v)   // 支持正负坐标自动循环
        );
    }

}

测试验证代码：

var uv1 = TextureRepeat.RepeatUV(1.3f, -0.2f);
Console.WriteLine($"Input (1.3, -0.2) → Output {
     uv1}"); // (0.3, 0.8)

var uv2 = TextureRepeat.RepeatUV(2.5f, 3.7f, 2f); // 平铺2次
Console.WriteLine($"Tiled (2.5,3.7)x2 → {
     uv2}"); // (0, 0.4)

3.2 Mirror算法原理与实现

纹理镜像（Mirror）是一种纹理寻址模式，通过对称翻转的方式平铺纹理，使相邻区域的纹理呈现镜像对称效果。与简单的重复（Repeat）不同，镜像模式在超出 [0,1] 范围的坐标处对纹理进行交替翻转，常用于消除单调重复感并保持视觉连续性。
核心原理
坐标映射规则：通过判断坐标的整数部分是否为奇数，决定是否翻转坐标。