法線貼圖

在三維計算機圖形學中 ， 法線貼圖  是一種模擬凹凸處光照效果的技術 ， 是凸凹貼圖的一種實現 。 法線貼圖可以在不添加多邊形的前提下 ， 爲模型添加細節 。 常見的使用場景是爲低多邊形模型改善外觀 、 添加細節 ， 此時的法線貼圖一般根據高多邊形模型或生成 。 法線貼圖通常以普通RGB圖像的形式存儲 ， 其中的R 、 G 、 B分量分別對應法線的X 、 Y 、 Z座標 。 法線貼圖有時也稱爲 “ Dot3 （ 仿立體 ） 凸凹紋理貼圖 ” 。 凸凹與紋理貼圖通常是在現有的模型法線添加擾動不同 ， 法線貼圖要完全更新法線 。 與凸凹貼圖類似的是 ， 它也是用來在不增加多邊形的情況下在濃淡效果中添加細節 。 但是凸凹貼圖通常根據一個單獨的灰度圖像通道進行計算 ， 而法線貼圖的數據源圖像通常是從更加細緻版本的物體得到的多通道圖像 ， 即紅 、 綠 、 藍通道都是作爲一個單獨的顏色對待 。 法線貼圖通常有兩個變體 ， 即物體空間與tangent - space法線貼圖 ， 它們的不同之處在於法線測量與儲存所用座標系統 。 這項技術的一個有趣的應用是使用高分辨率模型的法線貼圖表大幅度地提高low poly低面模型的顯示效果 。 儘管這種利用該分辨率模型細節創建位移貼圖取代非均勻有理B樣條的方法早在1996年由Krishnamurthy與Levoy在Proc. SIGGRAPH 1996的文章 “ 在密集多邊形網格上使用光滑曲面 ” 中已經提出 ， 但是直到後來纔開始用到更加普通的三角形網格 。 1998年另外兩篇論文提出了從高分辨率向低分辨率多邊形網格轉換細節作爲法線貼圖的論文 ： Cohen et al.在SIGGRAPH 1998的 “ 保留外觀的簡化 ” 以及Cignoni et al.. IEEE Visualization' 98在 “ 在簡化的網格上恢復屬性值的通用方法 ” 。 第一篇論文提出了一個特殊的約束簡化算法 ， 在化簡過程中跟蹤如何將丟失的細節映射到簡化的網格 。 第二篇論文提出了分離高低精度多邊形網格的簡單方法 ， 以及不受低精度模型構建方法影響的丟失細節恢復方法 。 後一種方法及其變體目前仍然是目前大多數可用工具使用的方法之一 。