Co to jest mapowanie pomocy?

W grafice komputerowej, zwłaszcza trójwymiarowej (3D) grafiki komputerowej, mapowanie pomocy jest sposobem na zastosowanie obrazu dwuwymiarowego (2D) na powierzchnię obiektu w celu zmodyfikowania wyglądu jego geometrii. Mapa pomocy to obraz 2D, w którym każdy obraz określa wysokość odpowiedniego lokalizacji w modelu 3D lub, naprzemiennie, jest przezroczysty, aby wskazać, że nie ma geometrii w danym punkcie modelu. Gdy obraz 2D jest teksturą odwzorowaną na powierzchni obiektu 3D, silnik renderujący zmodyfikuje geometrię obiektu i porusza każdy punkt powiązany z pikselem na obrazie 2D w określonej odległości od jego pierwotnej współrzędnej przez wartość odpowiadającą jego pikserze tekstur. Pozwala to na bardzo subtelne ilości szczegółów, które mogą reagować na światło, rzucić dokładne cienie, a nawet pokrycie obiekty tła bez potrzeby drobnych, intensywnie pamięci o siatkach do konstruowania geometrii. Jednym z przykładów tego rodzaju mapowania może być zastosowanie zdjęcia satelitarnego Of Ziemi do kuli, z mapowaniem pomocy, co powoduje, że punkty na powierzchni kuli są wyższe tam, gdzie są góry i pozostają płaskie tam, gdzie są oceany.

Mapowanie pomocy opiera się na obrazie tekstury 2D dla danych niezbędnych do renderowania obiektu. Obraz 2D składa się z pikseli różnych kolorów, a każdy kolor jest tłumaczony na określoną wysokość. Większość z tych obrazów znajduje się w skali szarości, ponieważ łatwo jest określić wysokość obszaru, gdy czarny będzie równy żadnej wysokości, czysta biała będzie maksymalna wysokość, a szarości nadają wartości pomiędzy.

Gdy obiekt ma zastosowanie tekstury 2D do mapowania pomocy, lokalizacja każdego piksela jest dopasowana do punktu w geometrii obiektu. Jeśli piksel tekstury na obrazie, zwany Texel, ma wartość inną niż zero, wówczas współrzędna 3D powierzchni modelu jest dostosowywana o wartość piksela z dala odŚrodek obiektu w kierunku powierzchni normalnie. Ilość ruchu, którą reprezentuje każda jednostka Texel, można ustawić bardzo niskie, aby mapowanie pomocy można użyć do wykonania tylko subtelnych deformacji na powierzchni, lub można go ustawić, aby mapa tekstury pomocy przełoży się na dziko postrzępiony teren.

Istnieje wiele zastosowań do mapowania pomocy w grafice komputerowej, od wyświetlania map kartograficznych 2D w 3D po geometrycznie symulujące bardzo szczegółowe tekstury, takie jak tkana powierzchnia swetra. Należy zauważyć, że mapowanie pomocy jest bardzo podobne do mapowania nierówności, a niektóre programy faktycznie optymalizują mapowanie w odległości w scenie, wracając do mapowania uderzeń. Główną różnicą jest to, że chociaż można osiągnąć niektóre podobne efekty powierzchniowe, mapowanie guzków nigdy nie powoduje, że geometria obiektu wystaje poza jego podstawowym kształtem geometrycznym. Oznacza to, że jeśli kula jest mapowana na nierówności z obrazem gór, to widoczna powierzchnia będzie dokładnieRenderowanie gór, ale krawędzie kuli i cień kuli pozostaną idealnie okrągłe. Technika mapowania pomocy faktycznie zmodyfikowałaby kulę, więc jej geometria dokładnie odzwierciedla wysokość tekstury.