23.纹理-纹理概念
23.1 知识点
纹理是用来干嘛的
在3D模型中，纹理可以理解为模型的“皮”，与模型的骨骼和三角面片一起构成了完整的模型结构。
- 骨：模型的骨骼
- 肉：三角面片（由模型顶点围成模型的轮廓）
- 皮：纹理图片
由此可见，纹理的主要作用是使用一张图片来控制模型的外观。通过纹理映射技术，图片和模型关联在一起，使模型能够呈现出图片中的颜色表现。
纹理映射是一种计算机图形学技术，用于将图像（纹理）映射到三维模型的表面，从而为模型赋予更为真实和细致的外观。这个过程本质上是将二维图像映射到三维空间中的一个过程。
如何进行纹理映射
在建模软件中，美术人员会利用纹理展开技术，将纹理映射的坐标存储在每个顶点上。模型表面的顶点都与纹理坐标关联起来，纹理坐标通常使用二维坐标系统（称为UV坐标），其中U表示水平轴，V表示垂直轴。
简而言之，美术通过建模软件进行纹理映射，导出的模型数据中会存储每个顶点对应的纹理坐标（UV坐标）。
UV坐标对于Shader开发的意义
在Shader开发中，我们可以通过顶点着色器回调函数获取模型中的UV坐标数据。有了这些UV坐标，只要有正确的纹理贴图（即图片），我们就可以用顶点的UV坐标从图片中取出对应的颜色用于渲染，这样模型便可以呈现出“皮”的颜色效果。
UV坐标的注意事项
归一化范围：纹理坐标（UV坐标）的横轴和纵轴的取值范围通常被归一化到[0,1]的范围中。这是为了适应不同尺寸的纹理图片（如256x256、512x512、1024x1024等）。
插值计算：只有顶点中记录了UV坐标，因此在数据传递到片元着色器之前，UV坐标会在中间阶段进行插值运算。也就是说，每个片元中的UV坐标大多是插值计算的结果，这使得我们可以得到图片中非顶点位置的颜色。
总结
- 纹理：模型的“皮”，决定了模型的颜色表现。
- 纹理映射技术：在建模时通过纹理映射技术将顶点和纹理图片建立联系，在模型数据中记录顶点对应的UV坐标。
- Shader开发：在Shader开发中，我们可以利用UV坐标从纹理图片中取出对应的颜色来为片元“上色”。
注意事项：
- UV坐标的取值范围在[0,1]之间。
- 顶点之间的片元会通过插值运算得到对应的UV坐标，从而从纹理图片中取出对应位置的颜色。
23.2 知识点代码
using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;
public class Lesson23_纹理_纹理概念 : MonoBehaviour
{
void Start()
{
#region 知识点一 纹理是用来干嘛的？
//模型的骨肉皮
//骨：模型骨骼
//肉：三角面片（由模型顶点围成模型的轮廓）
//皮：纹理图片
//由此可以看出
//纹理的主要作用就是使用一张图片来控制模型的外观
//使用纹理映射技术，将图片和模型联系起来，让模型能呈现出图片中的颜色表现
//纹理映射：
//是计算机图形学中的一种技术，它用来将图像（纹理）映射到三维模型的表面，从而赋予模型更加真实和细致的外观
//这个过程实际上是将二维图像映射到三维空间的过程
#endregion
#region 知识点二 如何进行纹理映射？
//在建模软件中，美术同学会利用纹理展开技术把纹理映射坐标存储在每个顶点上
//模型表面的顶点都与纹理坐标相关联
//纹理坐标通常使用二维坐标系统（称为UV坐标），其中U表示水平轴，V表示垂直轴
//简而言之就是
//美术通过使用建模软件进行纹理映射
//之后导出的模型数据中
//存储了每个顶点对应的纹理坐标（UV坐标）
#endregion
#region 知识点三 UV坐标对于Shader开发的意义
//我们在进行Shader开发时
//在顶点着色器回调函数传入的数据中
//我们可以获取到模型中的UV坐标的数据
//有了UV坐标，只要有正确的纹理贴图（图片）
//我们就可以用顶点的UV坐标从图片中取出映射的颜色用于渲染
//模型便可以呈现出“皮”的颜色效果
#endregion
#region 知识点四 UV坐标的注意事项
//1.纹理坐标（UV坐标）的横轴和纵轴的取值范围是被归一化过的，在[0,1]的范围中
// 主要目的是为了适应不同大小的纹理图片（256x256、512x512、1024x1024等等）
//2.只有顶点中记录了UV坐标，因此在数据传递进片元着色器之前，UV坐标会在中间阶段进行插值运算
// 也就是每个片元中得到的UV坐标大部分都是插值计算得结果，因此我们可以得到图片中非顶点位置的颜色
#endregion
#region 总结
//纹理就是模型的“皮”
//它决定了模型的颜色表现
//在建模时通过纹理映射技术将顶点和纹理图片建立联系
//在模型数据中记录顶点对应的UV坐标
//之后我们在进行Shader开发时
//就可以利用UV坐标从纹理图片中取出对应的颜色
//给片元“上色”了
//注意：
//1.UV坐标的取值范围在[0~1]之间
//2.顶点之间的点（片元），会通过插值运算得到对应的UV坐标
// 从而从纹理图片中取出对应位置的颜色
#endregion
}
}
23.3 练习题
UV坐标是用来干嘛的？
- 用于记录纹理映射关系的
- 记录 模型顶点 映射的 纹理贴图 的坐标信息
- 之后我们可以通过UV坐标获取到对应顶点映射的贴图颜色数据信息
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