法線貼圖怎么做?
法線貼圖(normal mapping)是一種計算機圖形技術,用于在低多邊形模型上模擬高多邊形模型的細節效果。它通過在紋理坐標上存儲和應用法線向量的信息來實現。
法線貼圖的原理基于光照模型。在渲染過程中,光照效果是根據每個頂點的法線向量來計算的。然而,對于低多邊形模型,頂點法線無法提供足夠的細節來模擬真實世界中的細節效果。這時候,法線貼圖就可以發揮作用了。
法線貼圖包含了一個特殊的紋理圖像,其中的RGB通道分別存儲了每個紋理坐標處的法線向量的X、Y、Z分量。這些法線向量通常是在模型空間下進行定義的。法線貼圖中的法線向量與模型表面的法線方向相對應,用于模擬出真實模型上的細節效果。
在渲染過程中,首先將法線貼圖中的法線向量從模型空間轉換到切線空間。然后,根據模型的切線、副切線和法線向量,將紋理坐標上的法線向量重新計算為與表面相對應的法線向量。最后,根據光照模型和計算得到的法線向量,計算每個像素的光照效果。
通過應用法線貼圖,渲染過程中的法線向量會根據紋理坐標上的法線信息進行調整,從而模擬出高多邊形模型的細節效果。這使得低多邊形模型在視覺上具有了更多的細節和真實感,而無需增加額外的頂點和面片。
2、法線貼圖的作用?法線貼圖通過增加表面細節、改善光照效果、增強視覺質感和優化渲染性能等方面,可以使模型在視覺上更加真實、生動和吸引人。法線貼圖可以增強模型的以下幾個方面的效果:
表面細節:法線貼圖可以在模型表面添加細小的凹凸紋理,使表面看起來更加豐富和真實。通過模擬微小的凹凸變化,可以增加模型的細節層次感,使其看起來更加逼真。
光照效果:法線貼圖可以改變法線向量,從而影響光照計算。通過在紋理坐標上應用法線信息,可以模擬出光線在表面微小凹凸處的反射和折射效果。這樣,模型在不同的光照條件下會呈現出更加真實的光照效果,增強了觀察者的視覺感受。
視覺質感:法線貼圖可以為模型表面添加紋理效果,使其看起來更加有質感。通過模擬表面的凹凸變化,可以讓觀察者感受到模型表面的粗糙、光滑或其他特定的質感,增強了模型的觀賞價值。
渲染性能優化:相比于增加模型的幾何細分或使用更高多邊形的模型,法線貼圖是一種更輕量級的方法來增強模型的細節效果。它不會改變模型的幾何形狀,因此在渲染過程中不需要額外的計算資源,可以提高渲染性能。
3、如何設置法線貼圖?調整模型法線貼圖首先要選擇合適的建模軟件:建模軟件必須支持材質編輯和渲染的 3D 建模軟件。一些常用的軟件包括Blender、Maya、3ds Max等。但是這些建模軟件都是專業的建模軟件,軟件體積大、環境依賴多、安裝復雜、使用起來門檻高,不是最佳首選。
GLTF材質紋理工具(訪問地址:https://gltf.nsdt.cloud/) 作為一款在線材質紋理編輯工具,編輯器基于Three.js 開發,可以在任意支持webGL的瀏覽器運行,不需要額外的的插件或者下載。
以下是如何使用 GLTF材質紋理工具 修改模型法線貼圖的實例,先導入模型,原始原型效果如下:
這時候草叢和母獅都是白模,先設置草叢的紋理貼圖:
使用法線貼圖可以大大提高渲染效果,使低多邊形數的模型看起來具有高多邊形數模型的細節和真實感。在游戲開發、電影制作和虛擬現實等領域,法線貼圖被廣泛應用于增強場景和物體的視覺效果,設置母獅的紋理貼圖和法線貼圖,效果如下:
GLTF 編輯器(訪問地址:https://gltf.nsdt.cloud/) 是一個功能強大、易于使用的在線3D模型編輯和查看工具,它支持多種格式的3D模型導入并將模型導出為GLB格式,除了可以對3D模型進行基本屬性的修改之外,還支持對模型原點重置以及模型材質紋理修改。對于3D開發者和設計師來說,GLTF 編輯器 是一個非常有用的工具,可以幫助他們更方便地處理3D模型。
原文鏈接:如何設置3D模型法線貼圖? (mvrlink.com)
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