Calculation normal map for “Bump mapping” & “Parallax Mapping”

Расчет normal map для“Bump mapping” и “Parallax Mapping”

Было время, когда разбирался с реализацией Bump и Parallax Mapping.
В статьях которые я находил, помнится очень раздражали высказывания типа:
"... Для расчета карт нормалей существуют специальные программы. На сайте nVidia для разработчиков есть плагин к PhotoShop'у. Все они действуют по одному и тому же принципу. В них задается карта высот, которая представляет собой черно-белое изображение, на котором более светлые пятна соответствует более высоким местам ..."(из оригинала).
Это не хорошо и не плохо. Просто нужна была конкретика.

Что нам может дать собственный расчет? Он избавит нас от необходимости включения в проект предварительно рассчитанных normal map текстур. И тем самым сократить размер дистрибутива. Так же во время расчета, проигравшись с коэффициентами, можно добиться различных результатов.

Потому, дабы сэкономить Вам время, привожу свой пример для XNA GS.

  private Texture2D GenNormalMamp(Texture2D inTex)
  {
  int x = inTex.Width;
  int y = inTex.Height;
  int l = x * y;
  Texture2D outTex = new Texture2D(graphics.GraphicsDevice, x, y);
  Color[] color = new Color[l];
  float[] height = new float[l];
  inTex.GetData(color);
  for (int i = 0; i < l; i++)
  {
  Vector3 v3 = color[i].ToVector3();
  height[i] = (v3.X + v3.Y + v3.Z) / 3;
  }
  float[] delHeight = new float[8];
  Vector3[] v38 = new Vector3[8];
  for (int iy = 0; iy < y; iy++)
  {
  for (int ix = 0; ix < x; ix++)
  {
  if (iy == 0 || iy == y - 1 || ix == 0 || ix == x - 1)
  {
  color[iy * x + ix] = new Color(0.5f, 0.5f, 1f, 1f);
  continue;
  }
  delHeight[0] = height[iy * x + ix] - height[(iy - 1) * x + ix - 1];
  delHeight[1] = height[iy * x + ix] - height[(iy - 1) * x + ix ];
  delHeight[2] = height[iy * x + ix] - height[(iy - 1) * x + ix + 1];
  delHeight[3] = height[iy * x + ix] - height[iy * x + ix - 1];
  delHeight[4] = height[iy * x + ix] - height[iy * x + ix + 1];
  delHeight[5] = height[iy * x + ix] - height[(iy + 1) * x + ix - 1];
  delHeight[6] = height[iy * x + ix] - height[(iy + 1) * x + ix ];
  delHeight[7] = height[iy * x + ix] - height[(iy + 1) * x + ix + 1];
  v38[0] = new Vector3(-delHeight[0], -delHeight[0], 1f);
  v38[1] = new Vector3(0f, -delHeight[1], 1f);
  v38[2] = new Vector3(delHeight[2], -delHeight[2], 1f);
  v38[3] = new Vector3(-delHeight[3], 0f, 1f);
  v38[4] = new Vector3(delHeight[4], 0f, 1f);
  v38[5] = new Vector3(-delHeight[5], delHeight[5], 1f);
  v38[6] = new Vector3(0f, delHeight[6], 1f);
  v38[7] = new Vector3(delHeight[7], delHeight[7], 1f);
  Vector3 vS = new Vector3();
  for (int s = 0; s < 8; s++) vS += v38[s];
  Vector3 v = vS;
  v.X = v.X * 0.5f + 0.5f;
  v.Y = v.Y * 0.5f + 0.5f;
  color[iy * x + ix] = new Color(v);
  }
  }
  outTex.SetData(color);
  return outTex;
  }

Берем стандартную текстуру из приложения к Microsoft DirectX SDK:

И получаем:

Если не поленюсь, чуть позже, приведу примеры реализации “Bump mapping” & “Parallax Mapping” в XNA.