天行健 君子当自强而不息

三维场景中的物体不仅受光照影响，而且受周围环境的影响，可以映射出周围环境的图像，环境映射就是模拟物体光滑表面映射周围环境的一种技术。实际上，就是将一幅包含物体周围环境场景的纹理贴到物体表面上，这样就可以在一定程度上模拟出物体对周围环境的映射，而无须使用像光线跟踪算法这种复杂的计算技术。

在图形工业中有多种环境映射，下面介绍两种最常用的环境映射：立方体环境映射和球形环境映射。

立方体环境映射

立方体环境映射图有时又称为立方体映射图，是一组包含物体周围环境图像的纹理贴图，好像物体在立方体的中心。立方体环境图的每个面覆盖水平和垂直方向上各90度视角区域，一共6个面，各面的方向如下图所示：

立方体环境映射图的6个面布局如下图所示：

球形环境映射

球形环境映射图（或称为球形映射图）和立方体环境映射图类似，也是一幅包含周围场景图像的特殊纹理。和立方体环境映射图不同的是，球形环境映射图不直接代表物体周围的环境。球形映射图就好像通过鱼眼（fish-eye）凸透镜观察到的景象一样，是一个物体周围环境360度全方位视域的三维表现。

首先使用一张球形的背景图作为环境映射纹理，如下所示：

接着在回调函数OnCreateDevice()中加载纹理和网格模型：

V_RETURN(D3DXCreateTextureFromFile(pd3dDevice, L"spheremap.bmp", &g_env_texture));
	

ID3DXBuffer* material_buffer;

V_RETURN(D3DXLoadMeshFromXW(L"teapot.x", D3DXMESH_MANAGED, pd3dDevice, NULL, &material_buffer, NULL, 
							&g_num_materials, &g_mesh));

D3DXMATERIAL* xmaterials = (D3DXMATERIAL*) material_buffer->GetBufferPointer();
g_mesh_materials = new D3DMATERIAL9[g_num_materials];

for(DWORD i = 0; i < g_num_materials; i++)
{
	g_mesh_materials[i] = xmaterials[i].MatD3D;

	// .x file do not save ambient data, so set it here.
	g_mesh_materials[i].Ambient = g_mesh_materials[i].Diffuse; 
}

material_buffer->Release();

该网格模型的视觉效果如下所示：

接着在回调函数OnResetDevice()中自动生成纹理坐标，并设置纹理阶段颜色混合方法：

// set texture color blend method, disalbe alpha blend.

pd3dDevice->SetTexture(0, g_env_texture);
pd3dDevice->SetTextureStageState(0, D3DTSS_COLORARG1, D3DTA_TEXTURE);
pd3dDevice->SetTextureStageState(0, D3DTSS_COLORARG2, D3DTA_DIFFUSE);
pd3dDevice->SetTextureStageState(0, D3DTSS_COLOROP, D3DTOP_MODULATE);
pd3dDevice->SetTextureStageState(0, D3DTSS_ALPHAOP, D3DTOP_DISABLE);

pd3dDevice->SetTextureStageState(0, D3DTSS_TEXCOORDINDEX, D3DTSS_TCI_SPHEREMAP);
pd3dDevice->SetTextureStageState(0, D3DTSS_TEXTURETRANSFORMFLAGS, D3DTTFF_COUNT2);

最后在回调函数OnFrameRender()中渲染茶壶：

// Clear the render target and the zbuffer 
V( pd3dDevice->Clear(0, NULL, D3DCLEAR_TARGET | D3DCLEAR_ZBUFFER, D3DCOLOR_ARGB(0, 0, 0, 0), 1.0f, 0) );

// Render the scene
if( SUCCEEDED( pd3dDevice->BeginScene() ) )
{
	for(DWORD i = 0; i < g_num_materials; i++)
	{
		pd3dDevice->SetMaterial(&g_mesh_materials[i]);
		g_mesh->DrawSubset(i);
	}

	RenderText();

	V(g_button_dlg.OnRender(fElapsedTime));

    V( pd3dDevice->EndScene() );
}

运行效果图：

球形环境纹理映射的实现比较简单，和普通纹理映射基本相同，唯一的区别是使用自动生成的球形纹理坐标。

主程序：

下载示例工程