什么是地形圖(Relief Mapping)？
在計算機圖形學中，特別是三維（3D）計算機圖形學中，地形圖是一種將二維（2D）圖像應用于對象表面以修改其幾何圖形外觀的方法。地形圖是一種二維圖像，其中每個圖像確定三維模型上相應位置的高度，或者，是透明的，表示在模型上給定的點...
在計算機圖形學中，特別是三維（3D）計算機圖形學中，地形圖是一種將二維（2D）圖像應用于對象表面以修改其幾何圖形外觀的方法。地形圖是一種二維圖像，其中每個圖像確定三維模型上相應位置的高度，或者，是透明的，表示在模型上給定的點上沒有幾何體。當2D圖像被紋理映射到3D對象的表面上時，渲染引擎將修改對象的幾何體，并將2D圖像中與像素相關聯的每個點從其原始坐標移動一段距離，該值對應于其紋理像素。這允許非常細微的細節量可以響應光，投射精確的陰影，甚至覆蓋背景對象，而不需要精細的、內存密集型的網格來構建幾何體。這種類型的映射的一個例子是將地球的衛星照片應用到球體上，地形圖使得球體表面的點在有山的地方更高，在有海洋的地方保持平坦。
人工控制計算機浮雕貼圖依賴于二維紋理圖像來獲取渲染對象所需的數據。二維圖像由不同顏色的像素組成，每種顏色都轉換成特定的高度。這些圖像大多是灰度級的，因為很容易確定當黑色等于無高度時，純白色將是最大高度，灰色將構成介于兩者之間的值當一個物體有2D紋理應用于浮雕貼圖時，每個像素的位置都會匹配到對象幾何體中的一個點。如果圖像中的紋理像素（稱為texel）的值不是零，然后，模型表面的三維坐標通過在曲面法線方向上遠離對象中心的像素值進行調整。每個texel單元所代表的移動量可以設置得非常低，因此可以使用浮雕貼圖僅在曲面上生成細微的變形，或者可以將其設置得很高，這樣地形紋理圖就可以轉換成參差不齊的地形。地形圖在計算機圖形學中有很多用途，從三維顯示二維地圖到幾何模擬非常詳細的紋理，比如毛衣的編織面，需要注意的是，浮雕貼圖和凹凸貼圖非常相似，有些程序實際上是通過還原凹凸貼圖來優化場景內一定距離的貼圖，主要區別在于，雖然可以獲得一些類似的表面效果，凹凸貼圖實際上不會導致對象的幾何體凸出其基本幾何圖形之外。這意味著，如果用山脈圖像對球體進行凹凸貼圖，然后，可視表面將精確地渲染山脈，但球體的邊緣和球體的陰影將保持完美的圓形。浮雕貼圖技術將實際修改球體，使其幾何體準確地反映紋理高度。
人工控制計算機浮雕貼圖依賴于二維紋理圖像來獲取渲染對象所需的數據。二維圖像由不同顏色的像素組成，每種顏色都轉換成特定的高度。這些圖像大多是灰度級的，因為很容易確定當黑色等于無高度時，純白色將是最大高度，灰色將構成介于兩者之間的值當一個物體有2D紋理應用于浮雕貼圖時，每個像素的位置都會匹配到對象幾何體中的一個點。如果圖像中的紋理像素（稱為texel）的值不是零，然后，模型表面的三維坐標通過在曲面法線方向上遠離對象中心的像素值進行調整。每個texel單元所代表的移動量可以設置得非常低，因此可以使用浮雕貼圖僅在曲面上生成細微的變形，或者可以將其設置得很高，這樣地形紋理圖就可以轉換成參差不齊的地形。地形圖在計算機圖形學中有很多用途，從三維顯示二維地圖到幾何模擬非常詳細的紋理，比如毛衣的編織面，需要注意的是，浮雕貼圖和凹凸貼圖非常相似，有些程序實際上是通過還原凹凸貼圖來優化場景內一定距離的貼圖，主要區別在于，雖然可以獲得一些類似的表面效果，凹凸貼圖實際上不會導致對象的幾何體凸出其基本幾何圖形之外。這意味著，如果用山脈圖像對球體進行凹凸貼圖，然后，可視表面將精確地渲染山脈，但球體的邊緣和球體的陰影將保持完美的圓形。浮雕貼圖技術將實際修改球體，使其幾何體準確地反映紋理高度。
- 發表于 2020-07-30 13:10
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