如何设置3D模型的凹凸贴图?

1、凹凸贴图的原理?

凹凸贴图(bump mapping)是一种计算机图形技术,用于增强表面的视觉效果,使其看起来具有凹凸感,而实际上并没有改变模型的几何形状。

凹凸贴图的原理基于光照模型。通常,我们使用三维模型的顶点法线(normal)来计算光照效果。然而,对于平滑的表面或低多边形模型,法线并不能提供足够的细节来模拟真实世界中的凹凸效果。这时候,凹凸贴图就派上用场了。

凹凸贴图通过在纹理坐标上应用灰度值来模拟表面的微小凹凸变化。灰度值表示了表面在每个纹理坐标处的高度偏移量。具体来说,凹凸贴图包含了一个灰度图像,其中黑色表示最低点,白色表示最高点,灰度值在两者之间变化。

在渲染过程中,凹凸贴图会根据纹理坐标和灰度值来改变法线向量。根据法线的变化,光照计算会产生不同的结果,从而模拟出凹凸感。当光线照射到凹凸贴图表面时,光线在不同的位置和角度会被表面的微小凹凸所影响,从而产生了更真实的光照效果。

2、凹凸贴图可以对模型有哪些增效?

凹凸贴图通过增加表面细节、改善光照效果、增强视觉质感和优化渲染性能等方面,可以使模型在视觉上更加真实、生动和吸引人。主要可以增强模型的以下效果:

表面细节:凹凸贴图可以在模型表面添加细小的凹凸纹理,使表面看起来更加丰富和真实。通过模拟微小的凹凸变化,可以增加模型的细节层次感,使其看起来更加逼真。

光照效果:凹凸贴图可以改变法线向量,从而影响光照计算。通过在纹理坐标上应用灰度值,可以模拟出光线在表面微小凹凸处的反射和折射效果。这样,模型在不同的光照条件下会呈现出更加真实的光照效果,增强了观察者的视觉感受。

视觉质感:凹凸贴图可以为模型表面添加纹理效果,使其看起来更加有质感。通过模拟表面的凹凸变化,可以让观察者感受到模型表面的粗糙、光滑或其他特定的质感,增强了模型的观赏价值。

渲染性能优化:相比于增加模型的几何细分或使用更高多边形的模型,凹凸贴图是一种更轻量级的方法来增强模型的细节效果。它不会改变模型的几何形状,因此在渲染过程中不需要额外的计算资源,可以提高渲染性能。

3、如何设置凹凸贴图?

调整模型凹凸贴图首先要选择合适的建模软件:建模软件必须支持材质编辑和渲染的 3D 建模软件。一些常用的软件包括Blender、Maya、3ds Max等。但是这些建模软件都是专业的建模软件,软件体积大、环境依赖多、安装复杂、使用起来门槛高,不是最佳首选。

GLTF材质纹理工具 作为一款在线材质纹理编辑工具,编辑器基于Three.js 开发,可以在任意支持webGL的浏览器运行,不需要额外的的插件或者下载。

以下是如何使用 GLTF材质纹理工具 修改模型凹凸贴图的实例,先导入模型,原始原型效果如下:

如何设置3D模型的凹凸贴图?_第1张图片

添加房屋材质纹理,设置瓦片贴图,如下图所示:

如何设置3D模型的凹凸贴图?_第2张图片

凹凸贴图通过改变模型表面正常的法线方向来模拟凹凸细节。该贴图可以赋予表面更多的细节和深度感,但不会改变模型的几何形状,设置凹凸贴图,效果如下:

如何设置3D模型的凹凸贴图?_第3张图片

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3D模型。

原文链接:3D模型如何设置凹凸贴图? (mvrlink.com)

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