Kartografisch darstellende Beule ist eine Technik in der Computergrafik, um Beulen und Runzeln auf der Oberfläche eines Gegenstands vorzutäuschen. Das wird durch das Stören der Oberfläche normals des Gegenstands und das Verwenden des gestörten normalen während sich entzündender Berechnungen erreicht. Das Ergebnis ist eine anscheinend holperige Oberfläche aber nicht eine glatte Oberfläche, obwohl die Oberfläche des zu Grunde liegenden Gegenstands nicht wirklich geändert wird. Kartografisch darstellende Beule wurde von Blinn 1978 eingeführt.

Normal kartografisch darzustellen, ist die allgemeinste Schwankung der Beule kartografisch darstellend verwendet.

Beule-Grundlagen der kartografisch darstellenden

Kartografisch darstellende Beule ist eine Technik in der Computergrafik, um einen gemachten Oberflächenblick realistischer durch das Simulieren kleiner Versetzungen der Oberfläche zu machen. Jedoch, verschieden von der traditionellen kartografisch darstellenden Versetzung, wird die Oberflächengeometrie nicht modifiziert. Stattdessen wird nur die normale Oberfläche modifiziert, als ob die Oberfläche versetzt worden war. Die modifizierte normale Oberfläche wird dann verwendet, um Berechnungen wie gewöhnlich, normalerweise mit dem Nachdenken-Modell von Phong oder ähnlich anzuzünden, das Äußere des Details statt einer glatten Oberfläche gebend.

Kartografisch darstellende Beule ist viel schneller und verbraucht weniger Mittel für dasselbe Niveau des Details im Vergleich zur kartografisch darstellenden Versetzung, weil die Geometrie unverändert bleibt.

Es gibt in erster Linie zwei Methoden, kartografisch darstellende Beule durchzuführen. Der erste Gebrauch eine Höhe-Karte, für die Oberflächenversetzung vorzutäuschen, die das modifizierte normale nachgibt. Das ist die Methode, die von Blinn erfunden ist, und ist gewöhnlich, was kartografisch darstellende wenn nicht angegebene Beule genannt wird. Die Schritte dieser Methode werden wie folgt zusammengefasst.

Vor der Beleuchtung einer Berechnung wird für jeden sichtbaren Punkt (oder Pixel) auf der Oberfläche des Gegenstands durchgeführt:

1. Schlagen Sie die Höhe im heightmap nach, der der Position auf der Oberfläche entspricht.
2. Berechnen Sie die Oberfläche, die des heightmap normalerweise mit der begrenzten Unterschied-Methode normal ist.
3. Verbinden Sie die Oberfläche, die vom Schritt zwei mit der wahren ("geometrischen") normalen Oberfläche so dass die vereinigten normalen Punkte in einer neuen Richtung normal ist.
4. Berechnen Sie die Wechselwirkung der neuen "holperigen" Oberfläche mit Lichtern im Szene-Verwenden, zum Beispiel, dem Nachdenken-Modell von Phong.

Das Ergebnis ist eine Oberfläche, die scheint, echte Tiefe zu haben. Der Algorithmus stellt auch sicher, dass sich das Oberflächenäußere ändert, weil Lichter in der Szene bewegt werden.

Die andere Methode ist, eine normale Karte anzugeben, die das modifizierte normale für jeden Punkt auf der Oberfläche direkt enthält. Da das normale direkt statt des abgeleiteten eine Höhe-Karte angegeben wird, führt diese Methode gewöhnlich zu voraussagbareren Ergebnissen. Das macht es leichter für Künstler, zu arbeiten mit, es den grössten Teil der üblichen Methodik der Beule machend, die heute kartografisch darstellt.

Es gibt auch Erweiterungen, der andere Oberflächeneigenschaften zusätzlich zur Zunahme das Tiefenempfinden modifiziert. Kartografisch darstellende Parallaxe ist eine solche Erweiterung.

Die primäre Beschränkung mit der kartografisch darstellenden Beule ist, dass sie nur die Oberfläche normals stört, ohne die zu Grunde liegende Oberfläche selbst zu ändern. Konturen und Schatten bleiben deshalb ungekünstelt, der für größere vorgetäuschte Versetzungen besonders bemerkenswert ist. Diese Beschränkung kann durch Techniken einschließlich der kartografisch darstellenden Versetzung überwunden werden, wo Beulen wirklich auf die Oberfläche oder das Verwenden eines isosurface angewandt werden.

Echtzeitbeule-Techniken der kartografisch darstellenden

Echtzeit-3D-Grafikprogrammierer verwenden häufig Schwankungen der Technik, um an niedrigeren rechenbetonten Kosten kartografisch darstellende Beule vorzutäuschen.

Ein typischer Weg war, eine feste Geometrie zu verwenden, die erlaubt, die Heightmap-Oberfläche normal fast direkt zu verwenden. Verbunden mit einer vorgeschätzten Nachschlagetabelle für die sich entzündenden Berechnungen konnte die Methode mit einer sehr einfachen und schnellen Schleife durchgeführt werden, eine Wirkung des vollen Schirms berücksichtigend. Diese Methode war eine allgemeine Sehwirkung, als kartografisch darstellende Beule zuerst eingeführt wurde.

Siehe auch

• Textur, die kartografisch darstellt
• Normal kartografisch darzustellen
• Parallaxe, die kartografisch darstellt

Links

• Beule, die für Volumen-Texturen, Max, N.L allmählich übergeht. Becker, B.G. Computergrafik und Anwendungen, IEEE, Juli 1994, Band 14, Ausgabe 4, Seiten 18 - 20, ISSN 0272-1716
• Beule, die Tutorenkurs mit dem CG und C ++ Kartografisch darstellt
• Einfache Schaffen-Vektoren pro Pixel eines grayscale für eine Beule stellen kartografisch dar, um zu arbeiten, und mehr
• Beule-Beispiel des Kartografisch darstellenden (Java applet)