バンプマッピングとは

バンプマッピングは、テクスチャまたはテクスチャマップを3次元（3D）コンピュータグラフィックスプログラムのサーフェスに適用して、そのサーフェスの詳細を作成するプロセスです。 バンプマップは通常、バンプ、リッジ、スクラッチ、および表面の滑らかさに影響するその他の詳細など、より多くの表面の次元と詳細を追加するために使用されます。 このようなマッピングを使用すると、コンピューターグラフィックス（CG）プログラムで作成されたオブジェクトを、オブジェクト内のポリゴン数を増やすことなく、よりリアルに表示できます。 通常、バンプマッピングは、従来のバンプマップ、法線マップ、または視差マップを使用して実現されます。

オブジェクトが3Dグラフィックプログラムで作成されるとき、ポリゴンが適用されるワイヤフレームを使用して作成されます。 これにより、オブジェクトの基本的な形状が作成され、表面が提供されます。 複雑なオブジェクトは単純なオブジェクトよりも多くのポリゴンを持っていますが、ポリゴンの数が多いとオブジェクトをレンダリングするのが難しくなります。 これは、映画用に作成されたCGの懸念事項ではありませんが、リアルタイムで画像をレンダリングするビデオゲームでは、特定のシーンでレンダリングできるポリゴンの数に制限があることがよくあります。

通常、バンプマッピングは、ポリゴン数の少ないオブジェクトをよりリアルに見せるために使用されます。 たとえば、単一のサーフェスを使用してレンガの壁を作成し、ポリゴンを1つだけ作成できます。 表面をリアルに見せるために、各レンガはそれらの間のモルタルよりわずかに遠くに突き出す必要があり、それらにはいくつかのへこみ、傷、および他のテクスチャが必要です。 バンプマッピングを使用すると、シーン内のポリゴンの数を増やすことなく、これらの詳細を追加できます。

使用できるバンプマッピングには3つの異なるタイプがありますが、それらは一般に多少似たような効果を生み出します。 基本的なバンプマップは、白、グレー、黒のみを使用したグレースケール画像を使用してマップを作成します。 このテクスチャをバンプマップとして適用すると、オブジェクトのテクスチャが大きくなります。 白い領域は盛り上がって表示され、黒い領域はインデントされているように見えます。 このタイプのバンプマッピングは、オブジェクトの表面を実際に変更するのではなく、その表面に光と影をレンダリングしてテクスチャの外観を与える方法のみを変更します。

法線マップは、バンプマッピングで使用されるマップの一種で、赤、青、緑を使用して同様の効果を作成します。 法線マップは通常、オブジェクトの非常に詳細なバージョンに基づいて作成され、そのオブジェクトの詳細度の低いバージョンに適用されて、より少ないポリゴンでよりリアルな外観を作成します。 視差マップはバンプマッピングにも使用できますが、これらはやや複雑です。 これらは基本的に、オブジェクトをさまざまな視点から見たときに発生する視差効果を模倣することで機能し、斜めから見たときに表面の奥行きの錯覚を作成します。