Vad är Relief Mapping?

I datorgrafik, särskilt tredimensionell (3D) datorgrafik, är lättnadskartläggning ett sätt att applicera en tvådimensionell (2D) bild på ytan på ett objekt för att ändra utseendet på dess geometri. En lättnadskarta är en 2D-bild där varje bild bestämmer höjden på motsvarande plats på en 3D-modell eller, omväxlande, är transparent för att indikera att det inte finns någon geometri vid den givna punkten på modellen. När 2D-bilden kartläggs textur på 3D-objektets yta kommer renderingsmotorn att modifiera objektets geometri och flytta varje punkt associerad med en pixel i 2D-bilden ett visst avstånd från dess ursprungliga koordinat med ett värde som motsvarar till dess texturpixel. Detta möjliggör mycket subtila mängder av detaljer som kan svara på ljus, kasta exakta skuggor och till och med täcka bakgrundsobjekt utan behov av fina, minnesintensiva nät för att konstruera geometri. Ett exempel på denna typ av kartläggning kan vara att applicera ett satellitfoto av jorden på en sfär, med hjälp av kartläggning som gör att punkterna på sfärens yta är högre där det finns berg och förblir platt där det finns hav.

Relief-mappning förlitar sig på en 2D-texturbild för de data som är nödvändiga för att göra ett objekt. 2D-bilden består av pixlar i olika färger, och varje färg översätts till en specifik höjd. De flesta av dessa bilder är i gråskala eftersom det är lätt att bestämma höjden på ett område när svart kommer att motsvara ingen höjd, rent vitt kommer att vara maximal höjd och grått kommer att utgöra värdena emellan.

När ett objekt har 2D-strukturen applicerat för avlastningskartläggning, matchas platsen för varje pixel till en punkt i objektets geometri. Om texturpixeln i bilden, kallad texel, har ett annat värde än noll, justeras 3D-koordinaten för modellens yta med värdet på pixeln bort från mittpunkten i objektets riktning vanligt. Mängden rörelse som varje textenhet representerar kan ställas in mycket låg så att avlastningskartläggningen kan användas för att endast göra subtila deformiteter i en yta, eller så kan den ställas in högt så att en lättnadstexturkarta kommer att översättas till vild skuggad terräng.

Det finns många användningsområden för avlastningskartläggning i datorgrafik, från att visa 2D-kartografiska kartor i 3D till geometriskt simulering av mycket detaljerade strukturer, till exempel den vävda ytan på en tröja. Det bör noteras att avlastningskartläggning är väldigt lik bockkartläggning, och vissa program optimerar faktiskt kartläggningen på avstånd inom en scen genom att återgå till bultkartläggning. Den största skillnaden är att även om vissa liknande yteffekter kan uppnås, får mappkartning aldrig faktiskt att objektets geometri sticker ut utanför dess grundläggande geometriska form. Detta innebär att om en sfär kartläggs med en bild av berg, så kommer den synliga ytan att göra bergen exakt men kanterna på sfären och sfärens skugga kommer att förbli perfekt runda. Reliefmappningstekniken skulle faktiskt modifiera sfären så att dess geometri exakt återspeglar texturhöjderna.