三维纹理坐标的透视校正

Question

我正在编写一个目前运行良好的软件渲染器，但我正在尝试对纹理坐标进行透视校正，这似乎不正确。我使用与我的渲染器的opengl相同的矩阵数学。要对三角形进行栅格化，请执行以下操作：

1. 使用模型视图和投影矩阵变换顶点，并转换为剪辑坐标。

2. 对于每个三角形中的每个像素，计算重心坐标以插入属性（颜色，纹理坐标，法线等）

3. 校正透视我使用透视正确插值： （w是顶点的深度坐标，c是顶点的纹理坐标，b是顶点的重心坐标）

1/w = b0*(1/w0) + b1*(1/w1) + b2*(1/w2)
c/w = b0*(c0/w0) + b1*(c1/w1) + b2*(c2/w2)
c = (c/w)/(1/w)

这应该是正确的观点，它有一点帮助，但仍然有一个明显的透视问题。我在这里遗漏了一些东西，也许是一些舍入问题（我使用花车进行所有数学运算）？

在此图像中看到沿对角线明显的纹理坐标中的误差，这是通过深度坐标进行划分的结果。



此外，这通常是针对纹理坐标进行的......是否还需要其他属性（例如法线等）？

Answer 1

您需要告知OpenGL您需要使用

对像素进行透视校正

glHint(GL_PERSPECTIVE_CORRECTION_HINT,GL_NICEST)

您所观察到的是线性纹理映射的典型失真。在不能进行逐像素透视校正的硬件上（例如PS1），标准解决方案只是细分较小的多边形，使缺陷不那么明显。

Answer 2

从UV坐标到3D平面的唯一正确转换是单应变换。

http://en.wikipedia.org/wiki/Homography

您必须在计算的某个时刻拥有它。

要自己找到它，你可以编写纹理的任何像素的投影（与顶点相同）并反转它们以从屏幕坐标获得纹理坐标。 它将以同形变换的形式出现。

Answer 3

我最近破解了这个问题的代码。如果计划在将其分配到曲面之前修改内存中的纹理，则可以使用单应性。这在计算上很昂贵，并为您的程序增加了额外的依赖性。有一个很好的黑客可以解决你的问题。

OpenGL会自动将透视校正应用于渲染的纹理。您需要做的就是将纹理坐标（UV - 0.0f-1.0f）乘以平面每个角的Z分量（XYZ位置矢量的世界空间深度），它将“抛弃”OpenGL的透视校正

我最近问了并解决了这个问题。给这个链接一个镜头：

texture mapping a trapezoid with a square texture in OpenGL

我读过的论文解决了这个问题，"Navigating Static Environments Using Image-Space Simplification and Morphing" - page 9 appendix A.

希望这有帮助！

CT

Answer 4

是的，这看起来像你传统的破碎透视凹痕。你的算法看起来很正确，所以我真的不确定会出现什么问题。我会在你渲染它时检查你实际上是否正在使用新计算的值？这看起来好像你去了计算透视校正值的麻烦，然后使用基本的非校正值进行渲染。