무늬를 붙이고 표본을 꺼낸다

목표

텍스처를 만들고, 두 가지 표본화 방식을 구현하고, 원근 보정 보간의 차이를 눈으로 봅니다. 마지막에는 축소에서 생기는 지글거림과 밉맵이 그것을 어떻게 없애는지 숫자로 확인합니다.

왜 중요한가

정점마다 색을 붙이면 삼각형 하나에 색 세 개뿐입니다. 텍스처는 색을 기하에서 떼어 내 별도의 이미지에 두고, 표면의 각 지점이 그 이미지의 어디를 가리키는지만 정합니다. 그 좌표가 UV 이고, 래스터라이저가 픽셀마다 보간해 줍니다.

여기서 두 가지가 특히 중요합니다. 하나는 원근 보정입니다. 화면 좌표에서 UV 를 그냥 섞으면 원근이 들어간 면에서 무늬가 뒤틀립니다. 화면에서 균등한 간격이 3차원 공간에서는 균등하지 않기 때문입니다. 다른 하나는 축소입니다. 한 픽셀이 텍셀 수십 개를 덮으면 그중 하나만 골라서는 무늬를 대표하지 못하고, 카메라가 조금만 움직여도 화면이 지글거립니다. 밉맵이 그 답입니다.

단계

1. /root/texture 에 도구 상자를 놓습니다.
2. /root/texture/tex.py 와 out/checker.png — 체커 무늬.
3. /root/texture/sample.py — 최근접 표본화.
4. /root/texture/bilinear.py — 쌍선형 표본화.
5. /root/texture/out/affine.png — 보정 없는 보간.
6. /root/texture/out/correct.png 와 diff.png — 원근 보정.
7. /root/texture/out/mip0.png, mip1.png, out/07-mip.txt — 축소와 밉맵.

참고

• 그림은 nohup python3 -m http.server 8080 -d /root/texture/out & 로 띄우고 웹 미리보기 에서 http://localhost:8080/ 을 엽니다. affine.png 와 correct.png 를 나란히 보는 것이 이 실습의 핵심 장면입니다.
• 흔한 실수 하나: 쌍선형에서 0.5 를 빼지 않는 것입니다. 텍셀의 중심이 (i+0.5)/폭 에 있어서, 이 반 칸을 빼먹으면 그림이 밀립니다.
• 흔한 실수 둘: 음수 UV 에서 int() 로 자르는 것입니다. int(-0.3) 은 0 이고 floor(-0.3) 은 -1 이라 한 칸이 어긋납니다.

단계 7개

1. 그리기 도구 상자를 놓는다
2. 체커 무늬 텍스처
3. 최근접 표본화
4. 쌍선형 표본화
5. 보정 없이 붙인다
6. 원근 보정 보간
7. 축소와 밉맵