Grafica 3D: mappatura normale e mappatura Bump?

Question

So che la mappatura normale descrive il processo di aggiunta di dettagli alle mesh senza aumentare il conteggio dei poligoni e che ciò si ottiene utilizzando specifiche trame normali per manipolare il modo in cui la luce viene applicata all'oggetto. Va bene.

• Ma che cos'è il bump mapping? È solo un altro termine per la normale mappatura?
• Come si confrontano i risultati visivi? È possibile combinare entrambe le tecniche?

Answer 1

Bump Mapping descrive una tecnica generale per simulare urti e grinze sulla superficie di un oggetto. Questo è normalmente ottenuto manipolando le normali delle superfici quando si eseguono calcoli di illuminazione.

Normal Mapping è una variazione di Bump Mapping in cui sono previste le normali della superficie tramite una trama, con normali incorporati nei canali RGB dell'immagine.

Altre tecniche, come Parallax Mapping, sono anche tecniche di Bump Mapping perché distorcono le normali di superficie.

Per rispondere alla seconda parte della domanda, potrebbero essere facilmente combinati. Le normali della superficie di base potrebbero essere determinate da una mappatura normale e quindi modificate tramite un'altra tecnica di mappatura del bump.

Answer 2

Bump mapping è stato originariamente suggerito da Jim Blinn nel 1978. Il suo sistema funziona fondamentalmente perturbando il normale su una superficie usando l'altezza di quel texel e l'altezza dei tessuti circostanti.

Questo è abbastanza simile al bumpmapping DUDV (è possibile richiamare il bump mapping mappato in ambiente originale introdotto in DX6 che era DUDV). Questo funziona precalcolando le derivate dall'alto in modo da poter perdere la prima fase del calcolo (poiché non cambia ogni fotogramma).

La mappatura normale è una tecnica molto simile che funziona semplicemente sostituendo la normale in ciascuna posizione di texel. Concettualmente è molto più semplice.

C'è un'altra tecnica che produce risultati "simili". Si chiama emboss bump mapping. Questo metodo funziona utilizzando il rendering multipass. Fondamentalmente si finisce per sottrarre una heightmap in scala di grigio dall'ultima passata ma compensandola con una piccola quantità basata sulla direzione della luce.

Esistono altri modi per emulare anche la topologia di superficie.

La mappatura dell'elevazione utilizza la mappa dell'altezza come una trama alfa e quindi esegue il rendering di più sezioni attraverso tale trama con un valore alfa diverso per simulare il cambiamento di altezza. Se non eseguite correttamente, tuttavia, le sezioni possono essere molto visibili.

La mappatura del dislocamento funziona generando una trama 3D che utilizza come base la trama. Questo, ovviamente, aumenta enormemente il numero di vertici.

Ripetizione parallela, rilievo cartografico, ecc. Sono le più recenti tecniche. Funzionano lanciando un raggio attraverso la heightmap fino a quando non si interseca. Questo ha il grande vantaggio che se un nodulo dovesse bloccare la trama al suo interno, ora che il raggio non colpisce la heightmap dietro a dove inizialmente colpisce, mostra sempre il texel "più vicino".