향상된 범프 매핑을 위한 부드러운 접선 공간 법선

3D 모델의 시각적 품질을 향상시키기 위해 많은 그래픽 응용 프로그램에서 범프 매핑을 사용합니다. 기법. 그러나 얼굴 데이터만을 기반으로 접선 공간 법선을 계산할 경우 매끄럽고 사실적인 결과를 얻는 것이 어려울 수 있습니다.

계산 세부 정보

현재 접근 방식은 접선, 종법선, 모델 파일에 이미 존재하는 법선은 무시하고 면별로 법선 벡터를 사용합니다. 이 기술은 가장자리 데이터와 텍스처 공간 벡터를 활용하여 이러한 값을 결정하고 교차 곱을 사용하여 궁극적으로 법선을 도출합니다.

패싯 문제

이 접근 방식은 종종 다음과 같은 결과를 낳습니다. 날카로운 모서리와 면 사이의 부자연스러운 전환이 있는 다면체 모양입니다. 이는 계산된 법선이 정점 전체에 걸쳐 연속적이지 않아 조명과 음영이 갑자기 변경되기 때문에 발생합니다.

해결책: 정점 기반 법선

이 문제를 해결하려면 해결책은 정점별로 법선을 계산하는 데 있습니다. 이는 모델 파일에 제공된 법선을 활용하거나 패싯을 방지하기 위해 평활화함으로써 달성할 수 있습니다.

알고리즘

1. 정점 법선 누산기 초기화 : 각 정점에 (0, 0, 0).
2. 얼굴 법선 계산 및 누적: 각 얼굴에 대해 평소와 같이 법선 벡터를 계산합니다. 이 법선을 해당 면에 사용된 정점의 법선 누적기에 추가합니다.
3. 누적 법선 정규화: 각 정점의 법선 누적기를 그것이 속한 면 수로 나눕니다. 그 결과 평균 법선이 생성됩니다.
4. 접선 및 종법선 계산: 가장자리 데이터 및 텍스처 공간 벡터와 함께 평균 정점 법선을 활용하여 정점당 접선 및 종법선 벡터를 계산합니다.
5. 부드러운 법선 사용: 결과 정점 법선은 접선 공간 계산을 위한 보다 부드러운 기반을 제공하여 면처리된 모양을 제거합니다. 범프 매핑의 현실감을 향상시킵니다.