Co to jest mapowanie wypukłości?

Mapowanie nierówności to proces, w którym tekstura lub mapa tekstury jest nakładana na powierzchnię w programie do grafiki komputerowej trójwymiarowej (3D), aby uzyskać więcej szczegółów na tej powierzchni. Mapa wypukłości jest zwykle używana w celu dodania większej ilości wymiarów powierzchni i szczegółów, takich jak wypukłości, grzbiety, rysy i inne szczegóły, które wpływają na gładkość powierzchni. Zastosowanie takiego odwzorowania pozwala na bardziej realistyczny wygląd obiektu utworzonego w programie do grafiki komputerowej (CG) bez zwiększania liczby wielokątów w obiekcie. Mapowanie wypukłości jest zazwyczaj realizowane za pomocą tradycyjnych map wypukłości, map normalnych lub map paralaksy.

Kiedy obiekt jest tworzony w programie graficznym 3D, jest on tworzony za pomocą modelu szkieletowego, do którego nałożone są wielokąty. Tworzy to podstawowy kształt przedmiotu i zapewnia mu powierzchnię. Obiekty złożone często mają więcej wielokątów niż obiekty proste, ale większa liczba wielokątów często utrudnia renderowanie obiektów. Nie zawsze dotyczy to grafiki komputerowej tworzonej do filmów, ale gry wideo, które renderują obrazy w czasie rzeczywistym, często mają ograniczenia dotyczące liczby wielokątów, które można renderować w danej scenie.

Mapowanie wypukłości jest zwykle używane, aby obiekty o mniejszej liczbie wielokątów wyglądały bardziej realistycznie. Na przykład pojedyncza powierzchnia może być użyta do utworzenia ściany z cegły i będzie miała tylko jeden wielokąt. Aby powierzchnia wyglądała realistycznie, każda cegła musiałaby wystawać nieco dalej niż zaprawa między nimi i powinna mieć wgniecenia, rysy i inne tekstury. Korzystając z mapowania wypukłości, te szczegóły można dodać bez zwiększania liczby wielokątów w scenie.

Istnieją trzy różne typy mapowania wypukłości, których można użyć, chociaż wszystkie generalnie tworzą nieco podobne efekty. Podstawowa mapa wypukłości wykorzystuje obraz w skali szarości — używający tylko bieli, szarości i czerni — do tworzenia mapy. Gdy ta tekstura zostanie zastosowana jako mapa wypukłości, obiekt będzie miał większą teksturę; białe obszary będą wyglądać na podniesione, a czarne na wcięte. Ten rodzaj mapowania wypukłości w rzeczywistości nie zmienia powierzchni obiektu, a jedynie sposób, w jaki światło i cień są renderowane na tej powierzchni, aby nadać jej wygląd tekstury.

Mapa normalna to rodzaj mapy używanej w mapowaniu wypukłości, w którym do uzyskania podobnego efektu używa się koloru czerwonego, niebieskiego i zielonego. Mapy normalnych są zwykle tworzone na podstawie bardzo szczegółowej wersji obiektu, a następnie stosowane do wersji tego obiektu o niskiej szczegółowości, aby uzyskać bardziej realistyczny wygląd z mniejszą liczbą wielokątów. Mapy paralaksy mogą być również używane w mapowaniu wypukłości, chociaż są one nieco bardziej skomplikowane. Zasadniczo działają naśladując efekt paralaksy, który występuje, gdy obiekt jest widziany z różnych punktów widzenia, aby stworzyć iluzję głębi dla powierzchni oglądanej pod kątem.