Vad är lättnadskartläggning?

I datorgrafik, särskilt tredimensionell (3D) datorgrafik, är lättnadskartläggning ett sätt att tillämpa en tvådimensionell (2D) bild på ytan på ett objekt för att modifiera utseendet på dess geometri.En lättnadskarta är en 2D -bild där varje bild bestämmer höjden på motsvarande plats på en 3D -modell eller växelvis är transparent för att indikera att det inte finns någon geometri vid den givna punkten på modellen.När 2D -bilden är textur mappad på ytan på 3D -objektet, kommer renderingsmotorn att modifiera objektets geometri och flytta varje punkt associerad med en pixel i 2D -bilden ett visst avstånd från dess ursprungliga koordinat med ett värde som motsvarartill dess texturpixel.Detta möjliggör mycket subtila mängder detaljer som kan svara på ljus, kasta exakta skuggor och till och med täcka bakgrundsobjekt utan behov av fina, minnesintensiva nät för att konstruera geometri.Ett exempel på denna typ av kartläggning kan vara att tillämpa ett satellitfoto av jorden på en sfär, med lättnadskartläggning som orsakar punkterna på ytan på sfären att vara högre där det finns berg och förblir platta där det finns hav.Kartläggning förlitar sig på en 2D -texturbild för de data som krävs för att göra ett objekt.2D -bilden består av pixlar i olika färger, och varje färg översätts till en specifik höjd.De flesta av dessa bilder är i gråskala eftersom det är lätt att bestämma höjden på ett område när svart motsvarar ingen höjd, ren vit kommer att vara maximal höjd och gråar kommer att utgöra värdena däremellan.

När ett objekt har den2D -struktur som ansöks om lättnadskartläggning, platsen för varje pixel matchas till en punkt i objektets geometri.Om texturpixeln i bilden, kallad en Texel, har ett annat värde än noll, justeras 3D -koordinaten på ytan på modellen med värdet på pixeln bort från objektets centrum i ytan av ytanvanligt.Mängden rörelse som varje Texel -enhet representerar kan ställas in mycket låg så att lättnadskartläggningen kan användas för att endast göra subtila deformiteter i en yta, eller så kan den ställas in hög så att en lättnadstextarkarta kommer att översätta till en vild taggad terräng.

Det finns många användningsområden för lättnadskartläggning i datorgrafik, från att visa 2D -kartografiska kartor i 3D till geometriskt simulera mycket detaljerade strukturer, till exempel den vävda ytan på en tröja.Det bör noteras att lättnadskartläggning är mycket lik stötkartläggning, och vissa program optimerar faktiskt kartläggningen på avstånd inom en scen genom att återgå till bumpkartläggning.Den största skillnaden är att även om vissa liknande yteffekter kan uppnås, orsakar stötkartläggning faktiskt aldrig geometrien för objektet att sticka ut utanför dess grundläggande geometriska form.Detta innebär att om en sfär är ojämn med en bild av bergen, kommer den synliga ytan att exakt göra bergen men sfärens kanter och skuggan av sfären kommer att förbli perfekt rund.Relief -kartläggningstekniken skulle faktiskt modifiera sfären så att dess geometri exakt återspeglar texturhöjderna.