Normales d'espace tangentes lisses pour un mappage de relief amélioré

Pour tenter d'améliorer la qualité visuelle des modèles 3D, de nombreuses applications graphiques utilisent le mappage de relief techniques. Cependant, obtenir des résultats fluides et réalistes peut poser des problèmes lorsque les normales spatiales tangentes sont calculées uniquement sur la base des données de face.

Détails du calcul

L'approche actuelle calcule les tangentes, les binormales, et les vecteurs normaux par face, en négligeant les normales déjà présentes dans le fichier modèle. Cette technique utilise des données de bord et des vecteurs d'espace de texture pour déterminer ces valeurs, en s'appuyant sur un produit croisé pour finalement dériver la normale.

Problème de facette

Cette approche aboutit souvent à une apparence à facettes, avec des arêtes vives et des transitions peu naturelles entre les faces. Cela se produit car les normales calculées ne sont pas continues entre les sommets, ce qui entraîne des changements brusques d'éclairage et d'ombrage.

Solution : Normales basées sur les sommets

Pour résoudre ce problème, le La solution réside dans le calcul des normales par sommet. Ceci peut être réalisé en utilisant les normales fournies dans le fichier de modèle ou en les lissant pour empêcher le facettage.

Algorithme

1. Initialiser les accumulateurs normaux de sommet : Attribuez à chaque sommet un vecteur normal initial de (0, 0, 0).
2. Calculer et accumuler Normales du visage : Pour chaque visage, calculez son vecteur normal comme d'habitude. Ajoutez cette normale aux accumulateurs normaux des sommets utilisés dans cette face.
3. Normaliser les normales accumulées : Divisez l'accumulateur normal de chaque sommet par le nombre de faces auxquelles il appartient. Il en résulte une normale moyenne.
4. Calcul tangent et binormal : Utilisez les normales de sommet moyennes, ainsi que les données de bord et les vecteurs d'espace de texture, pour calculer les vecteurs tangents et binormaux par sommet.
5. Utiliser des normales lisses : Les normales de sommet résultantes fournissent une base plus lisse pour les calculs d'espace tangent, éliminant l'apparence des facettes et améliorant l'apparence des facettes. réalisme du bump mapping.