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曲面101:纹理映射的基础知识

Anonim

纹理贴图是一种二维图像文件,可应用于3D模型的表面以添加颜色,纹理或其他表面细节,如光泽度,反射率或透明度。纹理贴图被开发为直接对应于展开的3D模型的UV坐标,并且可以从现实生活中的照片设计,或者在Photoshop或Corel Painter等图形应用程序中手绘。

纹理贴图通常直接绘制在模型的UV布局之上,可以从任何3D软件包导出为方形位图图像。纹理艺术家通常使用分层文件,在半透明层上使用UV坐标,艺术家将使用该坐标作为放置特定细节的位置的指南。

颜色(或漫反射)贴图

顾名思义,纹理贴图最明显的用途是在模型表面添加颜色或纹理。这可以简单到将木纹纹理应用于桌面,或者像整个游戏角色(包括盔甲和配件)的颜色贴图一样复杂。

但是,这个词 纹理贴图 ,因为它经常使用有点用词不当 - 表面地图在计算机图形中发挥着巨大的作用,而不仅仅是颜色和纹理。在生产环境中,角色或环境的颜色图通常只是三个地图中的一个,几乎可用于每个3D模型。

另外两个“基本”地图类型是高光贴图和凹凸/位移,或法线贴图。

高光贴图

高光贴图 (也称为光泽贴图)。镜面反射贴图告诉软件模型的哪些部分应该是有光泽的或有光泽的,以及光泽度的大小。镜面贴图的命名是因为闪亮的表面,如金属,陶瓷和一些塑料表现出强烈的镜面反射高光(强光源的直接反射)。如果您不确定镜面高光,请在咖啡杯边缘寻找白色反射。镜面反射的另一个常见例子是某人眼中微小的白色微光,就在瞳孔上方。

镜面反射贴图通常是灰度图像,对于不均匀光泽的曲面绝对必不可少。例如,装甲车需要镜面地图,以便令人信服地穿上盔甲中的划痕,凹痕和瑕疵。类似地,由多种材料制成的游戏角色需要镜面地图来传达角色的皮肤,金属带扣和服装材料之间的不同光泽度。

凹凸,位移或法线贴图

比前两个示例中的任何一个都复杂一点,凹凸贴图是一种纹理贴图,可以帮助更准确地指示模型表面上的凸起或凹陷。

考虑一个砖墙:砖墙的图像可以映射到一个平面多边形平面并称为完成,但很可能在最终渲染中看起来不太令人信服。这是因为平面不会像砖墙一样对光线产生反应,其裂缝和粗糙度。

为了增加真实感的印象,可以添加凹凸或法线贴图,以更准确地重建砖块的粗糙,颗粒状表面,并增加砖块之间的裂缝实际上在空间中退缩的错觉。当然,通过手工建模每个砖块可以实现相同的效果,但是法线映射平面的计算效率要高得多。在现代游戏行业中夸大正常映射的重要性是不可能的 - 如果没有普通地图,游戏就无法像现在这样看待。

凹凸,位移和法线贴图本身就是一个讨论,对于在渲染中实现照片真实感绝对必不可少。请留意深入介绍它们的文章。

其他地图类型要知道

除了这三种地图类型之外,您还会经常看到一两个地图:

  • 反射地图: 告诉软件3D模型的哪些部分应该是反射性的。如果模型的整个表面是反射的,或者如果反射水平是均匀的,则通常省略反射图。反射贴图是灰度图像,黑色表示0%反射率,纯白色表示100%反射表面。
  • 透明度地图: 完全像反射贴图,除了它告诉软件模型的哪些部分应该是透明的。透明度图的常见用途是表面,否则将非常困难,或复制计算成本太高,如链链接围栏。使用透明度,而不是单独建模链接可能非常有说服力,只要模型不太靠近前景,并使用更少的多边形。