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三维软件中实现凹凸细节的贴图方法与区别

发布时间:2021-05-28 14:05:00 阅读次数:318发布人:宋侨宾

目前主流三维设计软件在技术上都有了长足的发展,基本上能够做到以假乱真的效果。可以说只要有设计的灵感,就能够用三维软件实现出来。当然就实现的技术手段来说各个软件的实现原理本质上是类似的。想要让物体看起来更真实,细节很重要。那细节的实现有很多的因素制约,其中包含物体的各种属性,有漫反射颜色,高光,镜面反射,凹凸等。今天,我主要从凹凸贴图的角度分析一下各种不同的实现效果对于最终效果细节呈现的影响。

我们先了解一下凹凸贴图是什么:通过贴图的方法实现模型建模细节的呈现。

为什要用贴图而不直接建模呢?主要因为建模的细节越多会导致模型的面数大量增加。这会导致在制作的过程中会比较卡,所以一般会用较低模型的作为实体的数据模型,然后通过贴图实现局部的精细结构。

常用的实现方法主要有三种类型。普通凹凸贴图bump),法线贴图Normal),还有置换贴图Displacement

普通凹凸bump)计算原理主要通过图片的黑白灰信息记录点的高度,黑色是凹陷,白色就是凸起,50%的灰度时,不会产生作用。这样生成图像的最终渲染就有了凹凸细节的效果。一般在制作对纹理细节要求不高的镜头时,用普通的凹凸贴图可以降低数据计算量,优化制作和渲染周期。

法线贴图(Normal)是使用颜色信息直接记录3D软件每一个面片的表面法线方向。所以法线贴图是一张有色彩的图片。目前比较常用的是Tangent Space,也就是切面空间法线。主要基于每个面的切线方向计算所得,比较适合做动画会变形的物体,比如说游戏角色动画用起来效果就很好。

置换贴图(Displacement)也是通过图片的黑白灰信息实现凹凸细节的,不过和之前的两种贴图类型不一样。他会根据黑白纹理直接生成有细节的高精度模型,并隐藏起来。也就是说在视图操作的时候是显示的是正常的模型,渲染的时候会渲染隐藏的高精度模型。因为有实体的高精度模型,所以边缘的纹理细节也能真实的体现出来。由于有高精度模型的存在,在交互类的项目制作里不太适用,比如游戏,VR类等等。所以常用来制作影视电影电视剧等视频类项目。此类项目最终呈现的是视频,所以模型可以实现极高的精度渲染。

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