Kas yra reljefo kartografavimas?

Kompiuterinėje grafikoje, ypač trimatėje (3D) kompiuterinėje grafikoje, reljefo kartografavimas yra būdas pritaikyti dvimatį (2D) vaizdą objekto paviršiui, kad būtų pakeista jo geometrija. Reljefo žemėlapis yra 2D vaizdas, kuriame kiekvienas vaizdas nustato atitinkamos 3D modelio vietos aukštį arba yra skaidrus, rodantis, kad nurodytame modelio taške nėra geometrijos. Kai 2D vaizdas yra tekstūros atvaizdas ant 3D objekto paviršiaus, atvaizdavimo variklis pakeis objekto geometriją ir perkels kiekvieną tašką, susietą su pikseliu 2D vaizde tam tikru atstumu nuo jo pradinės koordinatės reikšme, kuri atitinka. iki jo tekstūros pikselio. Tai leidžia gauti labai subtilų detalių kiekį, kuris gali reaguoti į šviesą, mesti tikslius šešėlius ir netgi uždengti fono objektus, nereikalaujant smulkių, daug atminties reikalaujančių tinklelių, kad būtų sukurta geometrija. Vienas iš tokio tipo žemėlapių sudarymo pavyzdžių galėtų būti palydovinės Žemės nuotraukos pritaikymas sferai, o reljefo žemėlapių sudarymas lemia, kad taškai sferos paviršiuje yra aukštesni ten, kur yra kalnai, o ten, kur yra vandenynai, lieka plokšti.

Reljefo atvaizdavimas remiasi 2D tekstūros vaizdu, kad gautų duomenis, reikalingus objektui atvaizduoti. 2D vaizdas sudarytas iš skirtingų spalvų pikselių, o kiekviena spalva paverčiama tam tikru aukščiu. Dauguma šių vaizdų yra pilkos spalvos, nes nesunku nustatyti srities aukštį, kai juoda spalva prilygs jokio aukščio, gryna balta bus didžiausias aukštis, o pilkos spalvos sudarys reikšmes tarp jų.

Kai objekto reljefo atvaizdavimui taikoma 2D tekstūra, kiekvieno pikselio vieta priderinama prie objekto geometrijos taško. Jei vaizdo tekstūros pikselio, vadinamo tekseliu, reikšmė yra kitokia nei nulis, tada modelio paviršiaus 3D koordinatė koreguojama pikselio verte nuo objekto centro paviršiaus kryptimi. normalus. Kiekvieno tekselio vieneto judesio kiekis gali būti nustatytas labai mažas, todėl reljefo žemėlapis gali būti naudojamas tik subtiliems paviršiaus deformacijoms, arba jis gali būti nustatytas aukštai, kad reljefo tekstūros žemėlapis paverstų nepaprastai dantytą reljefą.

Kompiuterinėje grafikoje yra daug reljefo žemėlapių panaudojimo būdų: nuo 2D kartografinių žemėlapių rodymo 3D formatu iki geometrinio labai detalių tekstūrų, pavyzdžiui, austo megztinio paviršiaus, modeliavimo. Reikėtų pažymėti, kad reljefo žemėlapių sudarymas yra labai panašus į iškilimų žemėlapių sudarymą, o kai kurios programos iš tikrųjų optimizuoja atvaizdavimą per atstumą scenoje, grįždamos į iškilimų atvaizdavimą. Pagrindinis skirtumas yra tas, kad nors kai kuriuos panašius paviršiaus efektus galima pasiekti, nelygumų atvaizdavimas iš tikrųjų niekada nesukelia objekto geometrijos išsikišimo už jo pagrindinės geometrinės formos. Tai reiškia, kad jei sferoje yra kalnų atvaizdas, matomas paviršius tiksliai perteiks kalnus, tačiau sferos kraštai ir sferos šešėlis išliks visiškai apvalūs. Reljefo atvaizdavimo technika iš tikrųjų pakeistų sferą, kad jos geometrija tiksliai atspindėtų tekstūros aukštį.