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 凹凸纹理贴图的原理
  • 辅助软件:C4D
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  • 更新:2018-04-23

摘要:cinema 4d贴图在实际的应用中,取而代之的而是凹凸通道的凹凸贴图和法线通道的法线贴图,它们的用途很大。


  置换贴图虽然能改变模型的形状,但在实际的应用中,很少用它。因为它在渲染的时候,太消耗cpu资源,正因为如此,所以在游戏中也很少用到。在实际的应用中,取而代之的而是凹凸通道的凹凸贴图和法线通道的法线贴图,它们的用途很大。



  1、软件是如何渲染物体表面情况的,看下面这张图。物体表面的光照信息最重要的是光入射方向与入射点的法线夹角。说白了渲染器关心的是模型表面的法线方向。凹凸贴图本质上就是记录了这个夹角的相关信息。所以说模型表面光照的计算与某个面上的法线方向息息相关。

  下图模型上的每个点的法线方向都是相同的,渲染引擎就会判断这是一个平面。



  2、下图,如果模型是个曲面,那么模型上每个入射点法线与入射光的夹角不会相同,如果夹角为0,那个位置一定是高光产生区。




  3、重要:反过来说,如果我们改变了模型的光照信息。比如下图,给一个平面模型表面每一入射点,法线与光线夹角都不一样的信息。渲染引擎读出这样的光照信息以后,他不管模型真实是什么样子,按照给定的光照信息,渲染出红色表示的凹凸效果。




  4、凹凸贴图就是用来记录这样的光照信息的数据文件,它是一张灰度图像文件。

  利用该贴图的从白到黑的(定义物体表面不同的光照效果,从而定义不同的“高度”。

  实际上是把每一入射点法线与光线的不同的角度,用不同的灰度记录下来了。白色为最高,黑色为最低。



  5、当然,这种方法就像魔术师变模式一样是假的,模型没有真正改变。而是在渲染时,通过凹凸贴图改变了模型表面光照信息,欺骗渲染引擎生成的“假的凹凸”而已。

  也就是说,渲染引擎在渲染时,从凹凸通道读出凹凸纹理贴图上每一点的灰度值,然后再通过计算公式转化为法线的不同方向,从而判断每一点的光照信息,按照规则渲染出结果。所以如果使用凹凸贴图,渲染计算就有一个从灰度值转化为法线方向的计算过程,这个过程导致它不如法线贴图快捷的原因,这是后话,以后再谈。

  下图,如果你不看模型的边缘,凹凸感还是很真实的。


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