Bu makale, V-Ray’de kabartma ve normal haritalama işlemlerinin nasıl çalıştığını açıklamaktadır.
Kabartma ve Normal Haritalama nedir? #
Kabartma ve normal haritalama, yüzey detayı ekleyen gölgelendirme efektleridir. Ek poligonlar oluşturan yer değiştirmenin aksine, kabartma ve normal haritalama, altta yatan geometriyi değiştirmeden yüzey değişiklikleri yaratır. Yer değiştirme, kabartma ve normal haritalamaya göre daha iyi detay üretir, ancak kabartma ve normal haritalama, yer değiştirmeye göre daha hızlı işlenir ve çok daha az bellek tüketir.
Kabartma haritalama, yüzeyin hangi noktasının tümsek, hangisinin çukur olduğunu belirlemek için gri tonlamalı bir görüntü kullanır. Etkiyi oluşturmak için yüzeydeki ışık ve gölge alanlarını simüle eder. Daha koyu renkler derinlik efekti sağlarken, daha açık renkler tümsekleri temsil eder. Kabartma haritalama, yüzey detayını eklemenin hızlı ve verimli bir yolunu sunar. Bununla birlikte, bilgiyi saklama biçimindeki farklılık nedeniyle, normal haritalara kıyasla genellikle daha düşük kaliteli bir etki sunar. Gölgelendirme efekti üzerinde daha az kontrol ve daha az hassasiyet sağlar. Etkinin görselleştirilmesi için aşağıdaki kabartma haritalama örneğine bakın.
Normal harita, kırmızı, yeşil ve mavi kanalların 3 boyutlu uzayda bir vektör eksenine (teğet, bitanjant ve normal) karşılık geldiği renkli bir görüntüdür. Normal haritalar, belirli bir uzayda üç yönü de kullandığı için, sahne aydınlatmasıyla etkileşime girerek kabartma haritalarından daha inandırıcı sonuçlar verir. Normal haritalar, kullanılan uzaya bağlı olarak, sahnedeki ortam ışığını dikkate alarak yüzey değişikliklerini ayarlar. Normal haritaların farklı uzaylarda nasıl uygulandığına dair ayrıntılı bir açıklama aşağıda verilmiştir.
Normal, teğet ve bitanjant vektörler nelerdir?
Normal vektör (“n”), yüzeye (çokgene) dik olan bir vektördür. Çokgenin tam üzerinden yukarı doğru gider.
Teğet vektör (“t”), yüzeye (çokgene) paralel bir vektördür.
Bir çokgenin bu türden birçok paralel vektörü olabilir ve bunlar keyfi olarak seçilebilir. Dolayısıyla, bitanjant vektörü (“b”). Bu, yüzeye paralel, ancak aynı zamanda hem normale hem de teğet vektörlere dik olan ikinci bir vektördür.
Üç vektörün tanımlanması, yerel koordinat sistemini belirler: teğet, nesne, dünya veya ekran alanı.
VRayMtl ve diğer materyaller, bağlantılı haritanın nasıl uygulanacağını belirleyebileceğiniz kabartma ve normal haritalama parametreleri sunar. Ek olarak, V-Ray daha fazla kontrol ve esneklik için Normal harita dokusunu da sunar.
Çarpma Haritası #
Kabartma haritası, her renk noktasının o noktadaki kabartma veya yükseklik miktarına karşılık geldiği gri tonlamalı bir görüntüdür.
Buradaki örnekte beyaz ve siyah renkler kullanılarak oluşturulmuş bir bitmap gösterilmektedir. Açık renk, çıkıntılı bir yüzey alanı oluştururken, siyah renk ise renderda girintili bir görünüm sergiler.
Kabartma haritasının iyi bir kullanım alanı, gürültü, gren, çizikler vb. efektler üretmektir.
Gri tonlamalı bir kabartma haritası ve bunun render edilmiş halinin örneği
Teğet Uzayda Normal Harita #
Teğet uzay, normal, teğet ve bitanjant olmak üzere üç vektörle tanımlanan yerel bir koordinat sistemidir. Teğet uzay, geometri normaline göre belirlenir, bu da onu çok yönlü kılar. Farklı sahnelerde başarıyla yeniden kullanılabildiği için en yaygın kullanılan normal harita türüdür.
Kanal eşleme:
-
Kırmızı – İlk teğet yönünün koordinatı
-
Yeşil – İkinci teğet yönünün koordinatı
-
Mavi – Yüzey normal yönünün koordinatı. Normal vektörün her zaman yüzeyin üzerinde olması için mavi kanalın değeri 0,5’e eşit veya daha büyük olmalıdır.
Yerel normal (0.0, 0.0, 1.0), orijinal yüzey normaline eşdeğerdir.
Görüntüdeki değerler genellikle bir bitmap görüntüsünde saklanmak üzere [-1, 1] aralığından [0, 1] aralığına ölçeklendirilir ve ötelenir. Örneğin, varsayılan normal (0.0, 0.0, 1.0), aralıktaki orta noktalar kullanılarak (0.5, 0.5, 1.0) haline gelir.
Harita için kullanılacak bitmap görüntüsü, ham renk uzayında olmalıdır.
Grafik, teğet uzayını tanımlayan orijinal geometri normal, teğet ve bitanjant vektörlerini göstermektedir. Haritalanmış normal, yeni bir normal vektördür (teğet uzayındaki normal harita görüntüsünden gelir).
Teğet uzayda normal haritanın örnek kullanımı #
Kullanım açısından en çok yönlü normal harita alanı, teğet uzayıdır. Küçük ve büyük ölçekli, hareketli ve deforme olan nesneler için kullanılabilir.
Bu örnekte, totem nesnelerine yüzey detayı eklemek için teğet uzayda bir normal harita kullanılmıştır .
Nesne Uzayında Normal Harita #
Normal harita, nesnenin yerel eksenlerini koordinat olarak kullanır. Bu, normal vektörlerin nesnenin dönüşümünü (ölçeklendirme, döndürme) takip ettiği anlamına gelir.
Kanal eşleme:
-
Kırmızı – Nesnenin X yönündeki normalinin koordinatı
-
Yeşil – Nesnenin Y yönündeki normalinin koordinatı
-
Mavi – Nesnenin Z eksenindeki normalin koordinatı
Bitmap görüntüsü RAW renk uzayında olmalıdır.
Bu yöntem, belirli nesnelere bağlı detaylı normal haritalar oluşturmak için kullanışlıdır. Bu haritanın dezavantajı ise, normalleri nesneye göre göreceli olarak haritalandırdığı için, nesne geometrisi deforme olursa haritanın yeniden kullanılamamasıdır.
Görüntüdeki değerler genellikle bir bitmap görüntüsünde saklanmak üzere [-1, 1] aralığından [0, 1] aralığına ölçeklendirilir ve ötelenir. Örneğin, varsayılan normal (0.0, 0.0, 1.0), aralıktaki orta noktalar kullanılarak (0.5, 0.5, 1.0) haline gelir.
Grafik, küp ve küre olmak üzere iki farklı nesne için nesne uzayının nasıl tanımlandığını göstermektedir.
Dünya Uzayında Normal Harita #
Normal harita, verilen 3 boyutlu uygulamanın dünya eksenlerini (XYZ) koordinat olarak kullanır. Bitmap görüntüsü ham renk uzayında olmalıdır.
Bu mod, tamamen statik nesneler (örneğin arazi) için kullanışlıdır. Bu harita dünya koordinatlarını kullandığı için, yer veya ölçek değiştiren hareketli nesneler için uygun değildir.
Kanal eşleme:
-
Kırmızı – Dünyanın X yönündeki normalin koordinatı
-
Yeşil – Dünyanın Y eksenindeki normalin koordinatı
-
Mavi – Dünyanın Z eksenindeki normalin koordinatı
Görüntüdeki değerler genellikle bir bitmap görüntüsünde saklanmak üzere [-1, 1] aralığından [0, 1] aralığına ölçeklendirilir ve ötelenir. Örneğin, varsayılan normal (0.0, 0.0, 1.0), aralıktaki orta noktalar kullanılarak (0.5, 0.5, 1.0) haline gelir.
Grafik, bir küpü dünya koordinat sistemine göre göstermektedir.
Ekran Alanında Normal Harita #
Normal harita, kamera (veya görüntü alanı, veya ekran) tarafından gösterilen alanı koordinat sistemi olarak kullanır.
Kanal eşleme:
-
Kırmızı – Kameranın sağ yönündeki normalin koordinatı
-
Yeşil – Kameranın yukarı yönündeki normalin koordinatı
-
Mavi – Kameranın ön (derinlik) yönündeki normalin koordinatı
Bitmap görüntüsü RAW renk uzayında olmalıdır.
Bu harita modu, kamerayla birlikte hareket eden geometrik şekiller (örneğin bir tür mercek) için kullanışlıdır.
Görüntüdeki değerler genellikle bir bitmap görüntüsünde saklanmak üzere [-1, 1] aralığından [0, 1] aralığına ölçeklendirilir ve ötelenir. Örneğin, varsayılan normal (0.0, 0.0, 1.0), aralıktaki orta noktalar kullanılarak (0.5, 0.5, 1.0) haline gelir.
Grafik, ekran alanı koordinat sistemine göre bir küpü göstermektedir.
Notlar #
V-Ray, normal haritalar için OpenGL formatını kullanır. Substance Painter gibi bir doku boyama uygulamasından normal haritaları içe aktarırken bunu aklınızda bulundurun.
