凹凸贴图如何提高物体的真实感

什么是凹凸贴图

  凹凸贴图（Bump Mapping）是一种计算机图形学中的技术，用于在表面上模拟微小的凹凸形状，从而增加了物体的细节和真实感。它可以在不改变物体几何形状的情况下，通过修改光照的反应，使表面看起来像是有凹凸纹理。

  凹凸贴图的原理是通过给每个像素点赋予一个法线向量，该向量定义了表面在该点的朝向。然后，使用光照算法基于法线向量来计算每个像素的亮度，从而营造出凹凸感。

凹凸贴图的实现原理

具体步骤如下：

1. 创建高度图：首先，需要创建一个灰度图像，通常称为高度图或凹凸图。灰度值表示表面在该位置的高度或深度信息，越亮表示越高，越暗表示越低。
2. 计算法线向量：对于每个像素，根据其周围像素的高度值，可以计算出该像素的法线向量。法线向量定义了表面在该点的朝向，垂直于表面。不同的算法可以用来计算法线向量，如Sobel算子、Prewitt算子等。
3. 光照计算：基于物体的法线向量和光源的位置，可以使用光照模型（如冯氏光照模型）来计算每个像素的亮度值。光照计算考虑了光线的入射角度、表面材质的反射特性等因素，从而使凹凸感更加真实。
4. 渲染结果：将计算得到的亮度值应用到原始表面上，可以得到一个具有凹凸感的渲染结果。在渲染过程中，通常需要进行纹理映射和着色等操作，以增加细节和真实感。

  凹凸贴图可以应用于各种计算机图形领域，如游戏开发、电影特效、虚拟现实等，可以提高场景的真实感和逼真度。它不仅能够在实时渲染中使用，还可以与其他渲染技术（如法线贴图、位移贴图等）结合，进一步增强表面的细节和观感。

GLTF编辑器实现凹凸贴图

  GLTF 编辑器 是一个功能强大、易于使用的在线3D模型编辑和查看工具，它支持多种格式的3D模型导入并将模型导出为GLB格式，除了可以对3D模型进行基本属性的修改之外，还支持对模型原点重置以及模型材质纹理修改。对于3D开发者和设计师来说，GLTF 编辑器 是一个非常有用的工具，可以帮助他们更方便地处理模型材质。

  下面是使用GLTF 编辑器 实现的凹凸贴图效果，如图所示：

  GLTF 编辑器 还可以对其他的材质贴图进行编辑修改，有兴趣的朋友的可以看下GLTF编辑器：在线模型材质编辑工具 这篇文章，详细了解下这款在在线工具。

原文链接：GLTF编辑器告诉你凹凸贴图的作用 (mvrlink.com)