Co to jest mapowanie pomocy?

W grafice komputerowej, zwłaszcza trójwymiarowej (3D) grafiki komputerowej, mapowanie pomocy jest sposobem na zastosowanie obrazu dwuwymiarowego (2D) na powierzchnię obiektu w celu zmodyfikowania wyglądu jego geometrii.Mapa pomocy to obraz 2D, w którym każdy obraz określa wysokość odpowiedniego lokalizacji w modelu 3D lub, naprzemiennie, jest przezroczysty, aby wskazać, że nie ma geometrii w danym punkcie modelu.Gdy obraz 2D jest teksturą odwzorowaną na powierzchni obiektu 3D, silnik renderujący zmodyfikuje geometrię obiektu i porusza każdy punkt powiązany z pikselem na obrazie 2D w określonej odległości od pierwotnej współrzędnej przez wartość odpowiadającą wartoścido piksela tekstur.Pozwala to na bardzo subtelne ilości szczegółów, które mogą reagować na światło, rzucić dokładne cienie, a nawet pokrycie obiekty tła bez potrzeby drobnych, intensywnie pamięci o siatkach do konstruowania geometrii.Jednym z przykładów tego rodzaju mapowania może być zastosowanie zdjęcia satelitarnego Ziemi do kuli, z odwzorowaniem pomocy, co powoduje, że punkty na powierzchni kuli są wyższe, gdy są góry i pozostają płaskie tam, gdzie są oceany.Mapowanie opiera się na obrazie tekstury 2D dla danych niezbędnych do renderowania obiektu.Obraz 2D składa się z pikseli różnych kolorów, a każdy kolor jest tłumaczony na określoną wysokość.Większość z tych obrazów znajduje się w skali szarości, ponieważ łatwo jest określić wysokość obszaru, gdy czarny będzie równy brak wysokości, czysta biała będzie maksymalna wysokość, a szarości nadają wartości pomiędzy.

Gdy obiekt maTekstura 2D Zastosowana do mapowania pomocy, lokalizacja każdego piksela jest dopasowana do punktu w geometrii obiektu.Jeśli piksel tekstury na obrazie, zwany Texel, ma wartość inną niż zero, wówczas współrzędna 3D powierzchni modelu jest dostosowywana o wartość piksela od środka obiektu w kierunku powierzchninormalna.Ilość ruchu, którą reprezentuje każda jednostka Texel, może być ustawiona bardzo niska, dzięki czemu mapowanie pomocy można użyć do wykonania jedynie subtelnych deformacji na powierzchni, lub może być ustawione wysokie, aby mapa tekstury z ulgą przełoży się na dziko postrzępiony teren.

Istnieje wiele zastosowań mapowania pomocy w grafice komputerowej, od wyświetlania map kartograficznych 2D w 3D po geometrycznie symulujące bardzo szczegółowe tekstury, takie jak tkana powierzchnia swetra.Należy zauważyć, że mapowanie pomocy jest bardzo podobne do mapowania nierówności, a niektóre programy faktycznie optymalizują mapowanie w odległości w scenie, wracając do mapowania uderzeń.Główną różnicą jest to, że chociaż można osiągnąć niektóre podobne efekty powierzchniowe, mapowanie guzków nigdy nie powoduje, że geometria obiektu wystaje poza jego podstawowym kształtem geometrycznym.Oznacza to, że jeśli kula jest mapowana na uderzenie z obrazem gór, wówczas widoczna powierzchnia dokładnie renderuje góry, ale krawędzie kuli i cień kuli pozostaną idealnie okrągłe.Technika mapowania pomocy faktycznie zmodyfikowałaby kula, więc jej geometria dokładnie odzwierciedla wysokości tekstury.