US3S8L1——立方体纹理

立方体纹理

立方体纹理（CubeMap）是一种特殊的纹理类型，和之前我们讲过的单张纹理、法线纹理、渐变纹理、高光遮罩纹理不同，
立方体纹理包含6个独立的二维纹理，分别对应一个立方体的六个面，分别为：

• 正X面（右）：+X
• 负X面（左）：-X
• 正Y面（上）：+Y
• 负Y面（下）：-Y
• 正Z面（前）：+Z
• 负Z面（后）：-Z

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注意：这个轴向就是 Unity 中的世界坐标轴向

立方体纹理的用途

立方体纹理（CubeMap）在图形编程中常见的用途有：

1. 环境映射

   用于模拟反射环境的效果，用立方体纹理存储周围环境的图像，当应用到反射表面时，可以让物体看起来像是在反射其周围的环境。

2. 天空盒

   用于渲染天空盒，将立方体纹理的六个面映射到一个立方体内表面，从而模拟天空、云朵、远处的山脉等环境

3. 全景图

   用于展示全景图像、视频，通过立方体纹理来存储全景照片、视频的六个部分

等等

立方体纹理如何采样

作为有 6 张 2D 纹理的立方体纹理，它的采访方式和我们之前学习的内容不同。
对立方体纹理进行采样，我们需要提供一个三维的纹理坐标，该坐标表示了我们在世界空间下的一个三维方向。
这个方向向量从立方体的中心出发，当它向外延伸时就会和6个纹理之一相交，采样结果就是由该交点计算而来！

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立方体纹理的优缺点

• 优点：

  1. 多用途：可以有效的模拟环境映射和全景效果，如反射、折射、天空盒、环境光照等
  2. 无缝连接：立方体纹理设计为无缝连接着六个面，减少了可见的接缝和瑕疵
  3. 兼容性较好：大多数现代图形硬件对立方体纹理都有专门的支持

  等等

• 缺点：

  1. 内存开销：立方体纹理由6个2D纹理组成，内存占用较高，特别是在高分辨率情况下
  2. 采样复杂性：采样方式比起传统的2D纹理更加耗性能，计算更多
  3. 透视变形：6个平面来近似球形环境，有时会出现透视变形的问题

  等等