详解凹凸、法线视差位移贴图via猪

凹凸贴对于凹凸贴图在计算机图形领域中的研究，最早开始于70年代末，至今已经有接近30年历史了。NormalMapXBOX360PlayStation3CGFXCarlBumpMap。这种贴图是一种灰度图，用表面在游戏中，所使用的算法确切的说应该叫做fakebumpmap，假凹凸贴图。因为在游戏中BumpMap并没有改变物体的表面而只是影响光照的结果，眼睛而已。最简单的做BumpMap些诸位会比小的更擅长。而计算复杂度是基本加减法。这个所谓的FakeBumpMap从Geforce2不过有趣的是，BumpMap这个东西却从未过时，在后来的渲染算法中，其表面高度域NormalMap在游戏领域中的实践是一个非常值得记住的时期－－Geforce3上市，GPU概念出现，硬件可编程流水线的出现（Shaders），NormalMap是一种凹凸贴图技术，它的另外一个名字叫做Dot3bumpmap。种。我们先说说这张叫做NormalMap的图。这张图中的东西是每个原始表面法线的迭3D法线就像是一根站立于桌面的钢笔，垂直向上。而NormalMap中的东西就是我们这支15NormalMapNormalMap，一种叫做切空间的NormalMapNormalMapBumpMapNormalMapZUVXY（确切的说，应该是称作切线和负法线，但是这两个东西和大家熟悉的UV坐标刚好，所以就用大家更习惯的说法了）XYZ在-11（不用多解释，大家知但是，请大家注意，我们在描述色彩的时候，RGBXYZN＋1/2这样就把所有的法线压缩到了0和1的范围里。然后我们把XYZ的方向分别在RGB三NormalMapXYZ0,0,112，0.5,0.5,1RGB128,128,255P.S.现在FXCarl和你猜个谜，看看FXCarl说的对不对。现在我们在NormalMap上看见一个颜色，这个颜色是219,128,219。那么这个表面的法线方向是垂直向右偏45度。大家用MAXNormalMapFXCarl如果你还没有理解NormalMap的意思，或者说你有再深入了解一些，那么FXCarl再和90上这个点的切空间坐标了！大家一定想到了原来我们的NormalMap中的表面法线方向3DNormalMapNormalMap，可是我God～NormalMapNormalMap了。恩，不过这个大家可以放心，MAXMayaNormalMapNormalMapPhongGround3D3D了Shaders出现之后才有的，因此NormalMap也是一个Shaders必须的算法。计算一NdotLNdotL，就是物体表面的法线和容易：Diffuse=saturate(Mul(Normal,Light));。想要简单的理解就是－－光线的方向NormalMap。这时我们的光照计算和以往有点不同，我们把表面的法NormalMap句－－NormalMapNormalMap面上的形状。因此，表面上看来，似乎只要是不接近水平，NormalMap题。其实不然，NormalMapNormalMap让我们看不见那支牙签。可是NormalMap却不会这么做。因此能看见物背后NormalMap的作用。这样一来，NormalMapNormalMap值得推广的。后面的几种新兴算法其实都是由NormalMap发展起来的，因此做为基础NormalMap，NormalMapBumpMapBumpMapNormalMapOnTheFly（就是让游戏引擎直接读BumpMapNormalMap）。因此对于一些建起模来效率很低，但是又能明显增加表面细节的东西，例泥表面的颗粒，用画Bump的方式来做是个更好的主意，然后交给技Z－BurshFXCarlMAXUVBumpMapBumpMapNormalMap。Parallaxmap视差贴图（因为后面的算法都是基于NormalMap的应用，可能看上去没有NormalMap那么长了，但内容肯定一样的！）视差贴图是一种NormalMap算法的增强算法，其本质上和NormalMap没有区别。3HLSL（GPU以忽略）NormalMap，Parallaxmap基本上都有－－特别是视角接近平行的时候，凹凸感的问题，并没有明显改NormalMap去。或者按照FXCarl个人的说法－－Parallaxmap才是真正具有实用价值的目前实践证明，这种技术非常适合XBOX360和PS3这样的新世代游戏主机（都上市一年了还用次世代……受不了现在有些人）。例如360游戏SEGA犯就是使用的和PC戏FEAR一样的Monolith引擎－－使用Parallaxmap。Parallaxmap使用的还是单张的控制纹理。一张NormalMap。如果我们用AcdSee来看这张NormalMap，我们会发觉似乎和NormalMap用的控制纹理是一样的。而如果我们打开这张NormalMap的Alpha通道，就会发现其中的所在。原来Alpha通道里的NormalMapBumpMap！（HeightMap，就是用饱和度记录表面高度）照大家这么多年美术做下来的经验，对于图素(Texel,纹理上的一点)的理解肯定是RBG3个 的Alpha通道。但是在我们的渲染器和程序员的眼里，它可不是我4（其实可以理解成四个数的组合）。这4个数字的取值范围分别是0到255。通过这个空间，其实可以用来做别的事情－－最常用的就是记录表面的物理细节。至于为什么要用控制纹理呢？FXCarlNormalMapNormalMapNormalMapNvidia的DEMO曾经用纹理物体表面在阳光下的色彩变化规律。把艺术家想要实时改Parallaxmap是如何达到增加NormalMap的效果的呢。我们要从NormalMap的特性说NormalMap正确的，要知道背后的东西应该是看不见的才对。因此Parallaxmap就是来缓解这个素的而不见了－－很明显，这个算法是不太站得住脚的，虽然计算的时候会参考玩家NormalMapAlphaShaderModel3.0DisplacementMapDisplacementmap位移贴和前面说的几种方式不同，DisplacementMap是一种真正改变物体表面的方式。通过同的微多边形。这个过程叫做镶嵌。然后一张Bump贴图。根据表面的灰度确定高度。ZBrushZbrush首先就是，对硬件的要求很高，必须支持ShaderMode3.0才可以，因为只有支持SM3才可而没有影响）DX10实要更为合理。给予画面特效的机会，同时更有趣的是，其实他和其他基于象素的凹凸贴图并没有什么。其实这种位移贴图在