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法線マップを使ってみる

今回はNomalmap(法線マップ)を試してみたいと思います。Lightwaveないし3DCGに興味の無い方にはよく分からない記事かも知れません。

法線マップとは従来のバンプマップに似た技法であり、テクスチャーのみでオブジェクトに凹凸があるかのようにレンダリングすることが出来ます。画像内のRGB値を各XYZ情報として表現するため、従来のグレースケールでしか表現できなかったバンプマップよりも、遥かに正確な凹凸を表現することが出来るため、ゲームや高密度CGの分野において非常に有効視されています。


今回利用するプラグインはこちらからダウンロードすることが出来ます。
[Normal Map plugins] [TB_NormalMap]



1.まずは法線マップを作成します。このマップはXYZ情報をRGBに変換して表現しているため手作業での生成は困難ですPhotoshopプラグインなどで自動生成する他は、高密度3Dモデルをレンダリングして生成するのが一般的となります。

まず、法線マップ生成用のハイポリモデルと、法線マップ適応用のローポリモデルの二つを用意します。ここで重要なことは、法線マップもUV情報を用いるので、これら二つのモデル間で同じ展開形状のUVを持つ必要があります。





2.次にレイアウト側にハイポリモデルを読み込み、シェーダプラグインとしてNomalMapColorとSurface Bakerを追加して、テクスチャーに法線マップの色を焼きこみます。




3.左がレンダリング画像、右が生成された法線マップ。NomalMapColorによってモデルの凹凸をRGBとしてモデルに適応されています。今回はTGA24bit形式で出力しました。





4.新しく法線マップを適応したいオブジェクトを開き、そのオブジェクトのサーフェイス設定にてTB's Nomal-Map Shaderを適応する。指定すべきテクスチャーは先ほど生成した画像を選択。




5.こうして法線マップを適応してレンダリングが完了する。適応前と比べるとディテールが加えられたことが確認できる。




ただ…今回用いたモデルのレンダリング経過時間は、ローポリモデル2.5秒、ローポリモデルにバンプマップを適応4.2秒、ローポリモデルに法線マップを適応16.4秒、ハイポリモデル2.9秒、となんとハイポリモデルのほうがレンダリング結果が数倍早く終了してしまいました。数百数千万ポリゴンのモデルや複雑に表現されたシェーダ状況化では、法線マップの方が高速になるかもしれませんが、数万程度のジオメトリではむしろ、そのままベタでレンダリングした方が高速という、何ともすっきりしない結果でした。


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