置换贴图，法线贴图，凹凸贴图的区别

最新推荐文章于 2025-07-16 10:29:29 发布

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#算法 #游戏 #存储 #工作 #引擎 #ps3

本文介绍了凹凸贴图技术的发展历程，包括Bump Mapping、Normal Mapping和Parallax Mapping，以及更高级的Displacement Mapping。作者解释了各种贴图的工作原理、优缺点，并探讨了它们在游戏和新世代主机中的应用。Normal Map通过存储表面法线迭代增加细节，而Displacement Mapping则通过微多边形镶嵌真正改变物体表面。文章还强调了控制纹理在实时渲染中的重要性。

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先自我介绍……你要是说这是自我炒作我也认了。首先说明，FXCarl是一个对3D美术一窍不同的家伙。虽然很想往技术美工方向发展了。因为是学程序出身，眼下能做的也就是写写Shaders。等到手上的项目做完，会公开始用的实时光照模型……不过那是后话了。现在只是想配合一下这两天大家讨论的热火朝天的Normal Map，在这里和占大多数的美术人员从另外一个角度来谈谈“凹凸贴图技术”

首先我想说，对于凹凸贴图在计算机图形领域中的研究，最早开始于70年代末，至今已经有接近30年历史了。Normal Map只是一种目前很流行的凹凸贴图技术，而这里将会介绍一些目前游戏和在XBOX360和PlayStation3这种新世代主机上将会运用的凹凸贴图技术。

1.Bump Mapping

做过CG的朋友一定比FXCarl还要更早的认识Bump Map。这种贴图是一种灰度图，用表面上灰度的变化来描述目标表面的凹凸，因此这种贴图是黑白的，如果节省空间的画，甚至可以把贴图的Alpha通道征用来用作Bump。值得注意的是，这种贴图表面上存储的东西是高度域－－即每个点和原始表面的高度差，记住，每个点的颜色不是色彩，是高度，一个数值！因此，对这个贴图做任何的操作都会影响到这个物体3D的外观质感。不能凭感觉用事。

在游戏中，所使用的算法确切的说应该叫做fake bump mapping ，假凹凸贴图。因为在游戏中Bump Map并没有改变物体的表面而只是影响光照的结果，欺骗眼睛而已。最简单的做法是，直接把Bump Map叠加在已经渲染好的表面上，造成亮度上的扰动，从而让人以为是凹凸的－－这个很容易理解，把一面白色的墙面有技巧的部分划成灰色就会变成蚀痕，这些诸位会比小的更擅长。而计算复杂度是基本加减法。这个所谓的 Fake Bump Mapping 从Geforce2就开始硬件支持，但是从来没有大范围的应用过。

不过有趣的是，Bump Map这个东西却从未过时，在后来的渲染算法中，其储存表面高度域的特性仍然发挥着巨大的作用。我们后文再提Normal Mapping.