理解法线贴图

说到法线贴图，我们知道，这货可以用显卡将一个简单的近似模型（低模）渲染出表面很细腻的复杂模型（高模）的效果。那么，它到底是什么原理呢？

 

首先，学法线贴图前，最好先理解光照模型，不过不理解也没关系。

我们先看一个简单的漫反射模型——兰伯特定律

简化一下，好写些，呵呵。

cdiffuse = (c ∙ m) * max(0, n ∙ I)

模型上某个具体的点，在屏幕上会对应一个像素。上面这个公式用于计算这个点对应的像素是什么颜色。

cdiffuse	漫反射颜色	计算结果
c	平行光的颜色	这个其实很复杂，先简化成平行光的颜色
m	模型材质的颜色	可设定的值
n	此点的法线
I	光照方向	具体点的世界坐标 - 光源的世界坐标

别去管这个公式是怎么算的，我们关心 c m n I 四个参数。其中 c m I 是固定值，只有 n 是变化的。

 

重要的事情说三遍：

不管你是高模还是低模，结果都只与 n 有关。

不管你是高模还是低模，结果都只与 n 有关。

不管你是高模还是低模，结果都只与 n 有关。

 

那么，我们用一个低模近似的表达高模的样子，然后计算低模上每一个点映射到高模上的点的法线 n，并记录在一张位图中——这就是法线贴图了。

渲染步骤中，在上述光照模型计算时，将 n 由低模表面的法线替换为法线贴图中的法线，这样就可以得到近似的高模的效果了。

 

就酱