置换贴图(置换贴图黑白代表)墙裂推荐

在vray3.4以后的材质界面里，有两个挨得很近的参数：凹凸/法线贴图和置换，它们分别代表了今天要讲的三种不同的贴图，凹凸贴图（Bump map）、法线贴图（Normal map）与置换贴图（Displa

 

在vray3.4以后的材质界面里，有两个挨得很近的参数：凹凸/法线贴图和置换，它们分别代表了今天要讲的三种不同的贴图，凹凸贴图（Bump map）、法线贴图（Normal map）与置换贴图（Displacement map）。

Vray for SketchUp 4.0界面不管你用的是不是英文版的vray，都请你记住它们的英文名，这不仅能更好得帮助你理解他们的含义，更重要的是，很多关于渲染的教程和文献都是用英文写的很多初学渲染的朋友都会感到困惑，它们三个不是差不多嘛，这三种贴图都用来制造一种效果——让被贴图覆盖的平面看起来有立体感。

今天我们就来探讨一下这三者之间的区别，并了解每种贴图能做什么，不能做什么

为什么要贴图？

先来简单讲一下为什么要贴图我们打开一个网路上下载的3D模型包，解压后往往会发现里面有一张张奇怪的位图，初学者往往感到一头雾水，有的甚至只保留模型文件，而将这些贴图文件删除其实，这些贴图是非常重要的它们或许已经被预先链接到了渲染器中，一旦删除就会丢失链接，当我们进渲染器想修改模型的材质参数时，就会莫名其妙地变成基础的灰色。

渲染的真实感从何而来？除了真实的光影效果以外，很大程度上依赖模型足够多的细节，而靠模型本身的精细程度是很难做到的，这时我们就需要贴图来轻松地补足细节其中就包括今天讲的凹凸贴图（Bump map）、法线贴图（Normal map）与置换贴图（Displacement map）。

1. 凹凸贴图（Bump map）

英语小课堂：bump这个词做动词特指身体上的碰撞或者行车时的颠簸；做名词则更加形象，原指碰撞声，衍生出肿块，凸起的意思而在外国互联网论坛里，更有“顶”、“灌水”的意思凹凸贴图在计算机图形学中的研究从七十年代末就开始了，直到现在仍然非常流行。

这种贴图是黑白的，是一种8位灰度图，也就是说它有256种灰度，用灰度的变化来对应表面的凹凸信息更确切地说，就是用相对灰度值来指代相对高度值当值为50%灰度时，表面高度为0；当灰度值变白，表面凸起；反之变黑，表面凹入。

看起来非常巧妙对吧，这很像ps里的蒙版（同样是用灰度信息来指代透明度但是，凹凸贴图有一个问题，它呈现的凹凸效果是假的它不会给贴图增加额外的像素，而且如果摄像机角度偏转太大，很容易穿帮，因为几何体的轮廓是不会被凹凸贴图所影响的。

凹凸贴图（这里剧透一下，法线贴图也是一样）影响的是三角法线相对光影方向的偏移量，也就是说只是改变表面的光照结果，并没有改变表面的形状知道这些以后，我们就能知道我们应该在什么地方使用凹凸贴图了凹凸贴图用来实现模型的微小细节非常棒，比如皮肤上的毛孔和褶皱，墙面的小坑等。

如果墙面与视线垂直，砖缝的凹入也可以用凹凸贴图方便地实现2. 法线贴图（Normal map）

经过刚才的剧透我们已经知道，法线贴图实现的效果和凹凸贴图是一样的，都是改变表面的光照结果，不改变表面的形状区别在于储存信息的方式不同法线贴图储存法线信息，具体为三角法线相对光影方向的偏移量在x、y、z三个轴的分量，刚好对应RGB三个通道，因此法线贴图是24bit的彩色图，这是一种用存储空间换运算时间的策略。

我们知道了为什么法线贴图是彩色的，那么为什么我们常见的法线贴图都是蓝蓝紫紫的呢？我们来深入地研究一下首先，什么是法线？表面法线就是物体表面每一个点的垂直方向的一根直线，好像垂直站立在桌面上的一支笔法线贴图我们一般用的是矢量切线算法，也叫切空间算法，即以表面点建立切坐标系。

知道这点也 与下面说的息息相关我们把表面法线方向设为z轴，把它与物体表面的交点设为原点，过原点在与z轴垂直的平面再画上x轴和y轴（与uv轴重合）这就建立了一个切坐标系法线贴图的算法是把一个石膏模型向里雕刻出凹入细节，也就是说原物体表面的点实际上是最高点，因此此时坐标原点(0,0,0)的位置对应RGB值是(128,128,255)。

(128,128,255)是什么颜色？在ps的调色板里调出来看一下，就是这个颜色以此为基础稍微调整，基本就是我们平时见到的蓝蓝紫紫的感觉了3.置换贴图（Displacement map）首先，置换贴图用的和凹凸贴图一样，是八位的灰度信息来指代高度信息。

看名字我们就可以知道，这回我们要来真的了置换贴图是一种真正改变物体表面的方式通过一种称为micropolygons（微多边形）tessellate（镶嵌）的技巧来实现真正的改变物体表面的细节具体流程是这样的。

首先，根据屏幕的分辨率，在模型的可见面上镶嵌和最终像素尺寸相同的微多边形这个过程叫做镶嵌然后读取一张凹凸（灰度）贴图根据表面的灰度确定高度然后根据镶嵌所得到的多边形，沿着原先的表面法线方向移动微多边形接着再为新的多边形确定好新的法线方向。

此时，物体的表面确实已经真的增加出了细节因此，我们可以放心地将置换贴图使用在表面凹凸较大的地方。也不用太在意角度的变化。

用置换贴图制作的漂亮的雪地+冰面渲染

总结凹凸贴图（Bump map）和法线贴图（Normal map）都是改变光影效果制造凹凸的假象其中凹凸贴图需要一张黑白的灰度图，黑色凹白色凸；法线贴图一般是蓝紫色的RGB图，从低模雕刻出高模置换贴图（Displacement map）则是在物理上改变物体表面的凹凸细节，用和凹凸贴图一样的灰度图来指代高度。

好了，我们已经知道了凹凸贴图、法线贴图与置换贴图的区别、原理和应用特性下次我还会用一篇文章来细述这三种贴图的制作技巧和应用场景，敬请期待哦～注：本文原创，未经允许不得转载或抄袭部分资料来自互联网