凹凸贴图优化与性能提升技巧

BUMP图与凹凸贴图映射的改进方法

凹凸贴图（Bump Mapping）和法线贴图（Normal Mapping）是增强表面细节的常用技术，但传统方法可能存在光照失真或性能问题。以下为改进方向：

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优化法线贴图生成

使用高精度建模工具（如Substance Painter或ZBrush）生成法线贴图，确保细节更贴近真实物理表面。
将高度图（Height Map）转换为法线贴图时，采用Sobel滤波器或更先进的算法（如5-Tap），减少边缘锯齿。

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混合贴图技术

结合法线贴图与视差贴图（Parallax Mapping），在陡峭角度下切换为视差效果，增强深度感。
动态调整贴图分辨率，根据物体距离相机远近选择不同层级的细节（如使用Mipmapping）。

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实时动态光照适应

在Shader中集成动态光照计算，使用切线空间到世界空间的转换矩阵，确保法线贴图在不同光照角度下表现一致。
引入环境光遮蔽（AO）贴图，避免凹处过亮或凸处过暗的问题。

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性能优化

使用压缩格式（如BC5/DXT5nm）存储法线贴图，减少显存占用。
在移动端采用低精度计算（如半精度浮点），平衡画质与帧率。

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代码示例：改进的凹凸Shader片段

// 切线空间到世界空间的转换
float3x3 TBN = float3x3(normalize(input.Tangent), normalize(input.Binormal), normalize(input.Normal));
float3 worldNormal = mul(TBN, UnpackNormal(tex2D(_NormalMap, input.UV)));

// 视差偏移计算（改进版）
float2 parallaxUV = input.UV + (worldViewDir.xy * _ParallaxScale * (1.0 - tex2D(_HeightMap, input.UV).r));

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验证与调试

通过渲染调试工具（如RenderDoc）检查法线贴图的切线空间是否正确对齐。
在引擎中对比关闭/开启凹凸贴图的效果，确保高光响应与几何轮廓匹配。