MATLAB 中的纹理映射

Question

我在 3D 空间中有点及其对应的 2D 图像点。如何用 3D 点制作网格，然后对网格形成的三角形面进行纹理处理？

Answer 1

请注意，您最初尝试使用的函数trisurf 返回patch 对象的句柄。如果查看'FaceColor' property for patch objects，可以看到没有'texturemap' 选项。该选项仅对'FaceColor' property of surface objects 有效。因此，您必须找到一种方法将三角形表面绘制为 surface 对象而不是 patch 对象。以下是解决此问题的两种方法：

如果您的数据在统一网格中...

如果您的表面数据的坐标表示一个统一的网格，使得z 是一组矩形点，在 x 轴上从 xmin 到 xmax，在 ymin 到 ymax y 轴，您可以使用surf 而不是trisurf 绘制它：

Z = ...  % N-by-M matrix of data
x = linspace(xmin, xmax, size(Z, 2));  % x-coordinates for columns of Z
y = linspace(ymin, ymax, size(Z, 1));  % y-coordinates for rows of Z
[X, Y] = meshgrid(x, y);               % Create meshes for x and y
C = imread('image1.jpg');              % Load RGB image
h = surf(X, Y, Z, flipdim(C, 1), ...   % Plot surface (flips rows of C, if needed)
         'FaceColor', 'texturemap', ...
         'EdgeColor', 'none');
axis equal

为了说明上述代码的结果，我将数据初始化为Z = peaks;，使用内置的示例图片'peppers.png'，并将x和y的值设置为从1到16. 这产生了以下纹理映射表面：

如果您的数据间隔不均匀...

如果您的数据不是规则间隔的，您可以创建一组规则间隔的X 和Y 坐标（就像我在上面使用meshgrid 所做的那样），然后使用其中一个函数griddata 或@ 987654329@ 从不规则的 z 值集中插入一个规则的网格 Z 值。我在my answer to another SO question 中讨论了如何使用这两个函数。这是您使用 TriScatteredInterp 发布的代码的精炼版本（注意：从 R2013a 开始，scatteredInterpolant 是推荐的替代方案）：

x = ...  % Scattered x data
y = ...  % Scattered y data
z = ...  % Scattered z data
xmin = min(x);
xmax = max(x);
ymin = min(y);
ymax = max(y);
F = TriScatteredInterp(x(:), y(:), z(:));  % Create interpolant
N = 50;  % Number of y values in uniform grid
M = 50;  % Number of x values in uniform grid
xu = linspace(xmin, xmax, M);         % Uniform x-coordinates
yu = linspace(ymin, ymax, N);         % Uniform y-coordinates
[X, Y] = meshgrid(xu, yu);            % Create meshes for xu and yu
Z = F(X, Y);                          % Evaluate interpolant (N-by-M matrix)
C = imread('image1.jpg');             % Load RGB image
h = surf(X, Y, Z, flipdim(C, 1), ...  % Plot surface
         'FaceColor', 'texturemap', ...
         'EdgeColor', 'none');
axis equal

在这种情况下，您必须首先选择N 和M 的值作为矩阵Z 的大小。为了说明上述代码的结果，我将x、y和z的数据初始化如下，并使用了内置的示例图像'peppers.png'：

x = rand(1, 100)-0.5;  % 100 random values in the range -0.5 to 0.5
y = rand(1, 100)-0.5;  % 100 random values in the range -0.5 to 0.5
z = exp(-(x.^2+y.^2)./0.125);  % Values from a 2-D Gaussian distribution

这导致了以下纹理映射表面：

请注意，在曲面拐角附近有锯齿状边缘。这些地方的点太少，TriScatteredInterp 无法充分拟合插值曲面。因此，这些点处的Z 值为nan，从而导致未绘制表面点。

Answer 2

如果您的纹理已经在正确的几何图形中，您可以使用常规的旧纹理映射。

纹理映射的 MathWorks 文档的链接： http://www.mathworks.com/access/helpdesk/help/techdoc/visualize/f0-18164.html#f0-9250

重新编辑：稍微更新了代码：

试试这个方法（我刚刚开始工作）。

 a=imread('image.jpg');
 b=double(a)/255;

 [x,y,z]=peaks(30);  %# This is a surface maker that you do have
                     %# The matrix [x,y,z] is the representation of the surface.

 surf(x,y,z,b,'FaceColor','texturemap')  %# Try this with any image and you 
                                         %# should see a pretty explanatory 
                                         %# result. (Just copy and paste) ;)

所以 [x,y,z] 是“表面”，或者更确切地说是一个矩阵，其中包含表面上许多 (x,y,z) 形式的点。请注意，图像已被拉伸以适合表面。