Русская Википедия:Рельефное текстурирование
Шаблон:Другие значения термина
Рельефное текстурирование — метод в компьютерной графике для придания более реалистичного и насыщенного вида поверхности объектов.
Bump mapping
Bump mapping — простой способ создания эффекта рельефной поверхности с детализацией большей, чем позволяет полигональная поверхность. Эффект главным образом достигается за счёт освещения поверхности источником света и чёрно-белой (одноканальной) карты высот, путём виртуального смещения пикселя (как при методе Displace mapping) как если бы там была вершина (только без физического и визуального сдвига), за счёт чего таким же образом изменяется ориентация нормалей использующихся для расчёта освещённости пикселя (затенение по Фонгу), в результате получаются по-разному освещённые и затенённые участки. Как правило, bump mapping позволяет создать не очень сложные бугристые поверхности, плоские выступы или впадины, на этом его использование заканчивается. Для более детальных эффектов впоследствии был придуман Normal mapping.[1]
Normal mapping
Normal mapping — техника, позволяющая изменять нормаль отображаемого пикселя основываясь на цветной карте нормалей, в которой эти отклонения хранятся в виде текселя, цветовые составляющие которого [r,g,b] интерпретируются в оси вектора [x, y, z], на основе которого вычисляется нормаль, используемая для расчёта освещённости пикселя. Благодаря тому, что в карте нормалей задействуются 3 канала текстуры, этот метод даёт большую точность, чем Bump mapping, в котором используется только один канал и нормали, по сути, всего лишь интерпретируются в зависимости от «высоты».
Карты нормалей обычно бывают двух типов:
object-space — используется для недеформирующихся объектов, таких как стены, двери, оружие и т. п.[2]
tangent-space — применяется для возможности деформировать объекты, например персонажей .[2]
Для создания карт нормалей обычно используется высокополигональная и низкополигональная модели, их сравнение даёт нужные отклонения нормалей для последней.[1]
Parallax mapping
Шаблон:Основная статья Данная технология также использует карты нормалей, но, в отличие от normal mapping, она реализует не только освещение с учётом рельефа, но и сдвигает координаты диффузной текстуры. Этим достигается наиболее полный эффект рельефа, особенно при взгляде на поверхность под углом.
Parallax occlusion mapping
Шаблон:Основная статья Parallax occlusion mapping является усовершенствованной и в то же время одной из наиболее вычислительно сложных разновидностей Parallax mapping. Фактически представляет собой форму локальной трассировки лучей в пиксельном шейдере. Трассировка лучей используется для определения высот и учёта видимости текселей. Иными словами, данный метод позволяет создавать ещё большую глубину рельефа при небольших затратах полигонов и применении сложной геометрии. Недостаток метода — невысокая детализация силуэтов и граней.
Реализовать Parallax occlusion mapping возможно в рамках функциональности API DirectX 9 Shader Model 3, однако для получения оптимальной производительности видеокарта должна обеспечивать надлежащий уровень скорости исполнения ветвлений в пиксельном шейдере. На данный момент Parallax occlusion mapping используется в некоторых компьютерных играх, например, Crysis, Metro 2033 и ArmA 2. Также эта технология используется в популярном бенчмарке 3DMark Vantage.
Displacement mapping
Эта техника, в отличие от описанных выше, изменяет геометрию поверхности по заданной карте высот, обычно передающейся в вершинный шейдер через текстуру. Преимущество в том, что освещение считается обычным способом (пиксельный шейдер может быть практически любым), но требует высокую детализацию модели. Вероятно, будет использоваться в будущем.
См. также
- Особенности моделирования света: Рельефное текстурирование (Bump mapping)
- Современная терминология 3D-графики
Примечания
Литература
