Cos'è la mappatura delle sfere?

Nella computer grafica, la mappatura delle sfere può fare riferimento a uno dei due metodi utilizzati per applicare un'immagine o una trama procedurale a una sfera tridimensionale (3D). Generalmente, la mappatura delle sfere viene utilizzata per applicare un'immagine rasterizzata bidimensionale (2D) sulla superficie di una sfera, distorcendo l'immagine piatta in modo che corrisponda alle coordinate polari della forma. La mappatura delle sfere viene anche utilizzata per descrivere una forma di mappatura ambientale che utilizza un'immagine pre-renderizzata della scena che viene mappata sulla superficie di una sfera in modo da far sembrare che la sfera rifletta l'ambiente circostante, come una palla realizzato in metallo perfettamente riflettente. Entrambi i tipi di mappatura delle sfere producono una sfera tridimensionale che ha una trama applicata alla sua superficie, sebbene la mappatura ambientale distorca l'immagine in modo diverso rispetto alla mappatura a proiezione sferica.

Se utilizzata per applicare una trama a una forma di sfera, la mappatura delle sfere acquisisce un'immagine 2D e la proietta sulla superficie della sfera da strutturare. L'immagine segue il sistema di coordinate della sfera, in cui ciascun vertice sulla superficie si allinea molto come le intersezioni delle linee di longitudine e latitudine su un globo. Ciò significa che, quando l'immagine raggiunge i poli della sfera in alto e in basso, l'immagine inizierà a comprimersi verso un singolo vertice, distorcendo efficacemente l'immagine. In molti casi con un'immagine di trama creata correttamente, ciò conferisce alla sfera un aspetto più naturale rispetto all'utilizzo della mappatura del cubo o della mappatura dei cilindri. Questa tecnica viene utilizzata per creare grafica e animazioni di sfere strutturate come il pianeta Terra con immagini satellitari degli oceani e dei continenti.

Se utilizzato nella mappatura ambientale, la mappatura delle sfere è un modo rapido per creare un oggetto che sembra avere una superficie speculare. Il processo calcola i vettori di luce dalla superficie della sfera e quel vettore viene quindi tradotto in coordinate che vengono utilizzate per trovare il colore all'interno di un'immagine 2D. A differenza della mappatura della sfera di proiezione, la versione riflettente distorce l'immagine in modo leggermente diverso.

Uno dei vantaggi dell'utilizzo della mappatura della sfera ambientale è che è molto veloce rispetto ad altri metodi, come il ray tracing, che calcola dinamicamente il riflesso in base agli oggetti nella scena. Il metodo è veloce perché il riflesso è in realtà un'immagine pre-renderizzata. Ciò porta ad alcune complicazioni con la tecnica, poiché i cambiamenti dinamici nell'ambiente o gli oggetti che si muovono nella scena non verranno mostrati nel riflesso. Inoltre, poiché la riflessione percepita è statica, le forme concave che ricevono la mappatura non si rifletteranno da sole, causando un effetto visivo a volte confuso.