Mis on reljeefide kaardistamine?

Arvutigraafikas, eriti kolmemõõtmelises (3D) arvutigraafikas, on reljeefi kaardistamine viis kahemõõtmelise (2D) kujutise rakendamiseks objekti pinnale, et muuta selle geomeetria välimust. Reljeefkaart on 2D-kujutis, mille iga pilt määrab 3D-mudelil vastava asukoha kõrguse või on teise võimalusena läbipaistev, mis näitab, et mudeli antud punktis puudub geomeetria. Kui 2D-kujutis on tekstuurkaardistatud 3D-objekti pinnale, muudab renderdusmootor objekti geomeetriat ja nihutab iga piksliga seotud punkti 2D-pildil algsest koordinaadist teatud kaugusele väärtuse võrra, mis vastab selle tekstuuripikslini. See võimaldab saada väga peeneid detaile, mis suudavad reageerida valgusele, heita täpseid varje ja isegi katta taustaobjekte, ilma et oleks vaja geomeetria koostamiseks peeneid mälumahukaid võrke. Seda tüüpi kaardistamise üheks näiteks võiks olla Maa satelliidifoto rakendamine sfäärile, kusjuures reljeefi kaardistamine muudab sfääri pinna punktid kõrgemaks seal, kus on mäed, ja jäävad tasaseks seal, kus on ookeanid.

Reljeefide kaardistamine tugineb objekti renderdamiseks vajalike andmete saamiseks 2D-tekstuurikujutisele. 2D-kujutis koosneb erinevat värvi pikslitest ja iga värv tõlgitakse kindlale kõrgusele. Enamik neist piltidest on halltoonides, kuna ala kõrgust on lihtne määrata, kui must on võrdne kõrguseta, puhasvalge on maksimaalne kõrgus ja hallid moodustavad vahepealsed väärtused.

Kui objektil on reljeefi kaardistamiseks rakendatud 2D-tekstuuri, sobitatakse iga piksli asukoht objekti geomeetria punktiga. Kui pildi tekstuuripiksli, mida nimetatakse tekseliks, väärtus on nullist erinev, kohandatakse mudeli pinna 3D-koordinaati objekti keskpunktist eemal oleva piksli väärtusega pinna suunas. normaalne. Iga tekseliüksuse liikumise hulga saab seada väga madalaks, nii et reljeefi kaardistamist saab kasutada pinnal ainult väikeste deformatsioonide tegemiseks või kõrgeks, nii et reljeefi tekstuurikaart muutub metsikult sakiliseks maastikuks.

Arvutigraafikas on reljeefi kaardistamiseks palju kasutusviise, alates 2D-kartograafiliste kaartide kuvamisest 3D-vormingus kuni väga üksikasjalike tekstuuride, näiteks kampsuni kootud pinna geomeetrilise simuleerimiseni. Tuleb märkida, et reljeefide kaardistamine on väga sarnane reljeefide kaardistamisega ja mõned programmid optimeerivad kaardistamist stseeni vahemaa tagant, pöördudes tagasi reljeefide kaardistamisele. Peamine erinevus seisneb selles, et kuigi mõningaid sarnaseid pinnaefekte on võimalik saavutada, ei põhjusta konaruste kaardistamine kunagi tegelikult objekti geomeetria väljapoole selle põhilist geomeetrilist kuju. See tähendab, et kui sfäärile on kaardistatud mägede kujutis, siis kuvatav pind renderdab mäed täpselt, kuid sfääri servad ja sfääri vari jäävad ideaalselt ümaraks. Reljeefi kaardistamise tehnika muudaks tegelikult sfääri nii, et selle geomeetria kajastaks täpselt tekstuuri kõrgusi.