法线制作
高级贴图技巧 探索Blender中的凹凸贴图与法线贴图
高级贴图技巧：探索Blender中的凹凸贴图与法线贴图Blender是一款强大的开源3D建模和动画软件，它提供了丰富的功能和工具，使得用户可以创建逼真的图形和动画。
在这篇文章中，我们将探索Blender中的高级贴图技巧，具体地说，是凹凸贴图和法线贴图。
凹凸贴图是一种用于增强物体表面细节的贴图技术。
它通过改变物体表面的高度信息来产生凹凸效果。
在Blender中，我们可以利用节点编辑器来创建和应用凹凸贴图。
首先，在材质面板中创建一个新的材质，然后设置其表面属性为凹凸映射。
在节点编辑器中，将凹凸贴图图像节点连接到凹凸输入节点上，并调整凹凸强度参数以达到所需的效果。
使用UV贴图编辑器来调整贴图的位置和缩放，以保证贴图准确地应用到模型的表面。
法线贴图是一种用于在低多边形物体上模拟高细节物体的表面细节的技术。
它通过修改每个像素的法线方向来达到模拟的效果。
在Blender中，我们可以在物体的材质面板中添加一个新的凹凸贴图纹理槽，并将其类型设置为法线贴图。
然后，我们可以选择合适的法线贴图图像，并使用UV贴图编辑器来调整其位置和缩放。
为了增强效果，我们可以在节点编辑器中添加一个法线节点，并将其连接到法线贴图输入节点上。
通过调整法线强度参数，我们可以获得逼真的细节效果。
除了凹凸贴图和法线贴图，Blender还提供了许多其他贴图技巧和工具。
例如，置换贴图可以在低多边形物体上创建高度图细节。
反射贴图可以用于模拟物体表面的镜面反射。
透明贴图可用于创建透明度效果。
在Blender中，我们可以按照相似的步骤来应用这些贴图，并利用节点编辑器进行进一步控制和调整。
一个好的贴图技巧是在制作贴图之前先进行细心的规划和准备。
例如，使用高分辨率的模型和贴图可以提供更好的细节效果。
选择合适的贴图图像也很重要，它们应该与物体的形状和表面特性相匹配。
在应用贴图之前，确保UV映射正确定位，以避免贴图失真或不准确的情况。
Blender还提供了一些优化技巧和功能，可用于改善贴图效果和优化渲染速度。
法线贴图
我们都知道，一个三维场景的画面的好坏，百分之四十取决于模型，百分之六十取决于贴图，可见贴图在画面中所占的重要性。
在这里我将列举一些贴图，并且初步阐述其概念，理解原理的基础上制作贴图，也就顺手多了。
我在这里主要列举几种UNITY3D中常用的贴图，与大家分享，希望对大家有帮助。
01首先不得不说的是漫反射贴图：漫反射贴图diffuse map漫反射贴图在游戏中表现出物体表面的反射和表面颜色。
换句话说，它可以表现出物体被光照射到而显出的颜色和强度。
我们通过颜色和明暗来绘制一幅漫反射贴图，在这张贴图中，墙的砖缝中因为吸收了比较多的光线，所以比较暗，而墙砖的表面因为反射比较强，所以吸收的光线比较少。
上面的这张图可以看出砖块本身是灰色的，而砖块之间的裂缝几乎是黑色的。
刨去那些杂糅的东西，我们只谈明显的，漫反射贴图表现了什么？列举一下，物体的固有色以及纹理，贴图上的光影。
前面的固有色和纹理我们很容易理解，至于后面的光影，我们再绘制漫反射贴图的时候需要区别对待，比如我们做一堵墙，每一块砖都是用模型做出来的，那么我们就没有必要绘制砖缝，因为这个可以通过打灯光来实现。
可是我们如果用模型只做了一面墙，上面的砖块是用贴图来实现，那么就得绘制出砖缝了。
从美术的角度，砖缝出了事一条单独的材质带外，还有就是砖缝也是承接投影的，所以在漫反射图上，绘制出投影也是很有必要的，如下图：没有什么物体能够反射出跟照到它身上相同强度的光。
因此，让你的漫反射贴图暗一些是一个不错的想法。
通常，光滑的面只有很少的光会散射，所以你的漫反射贴图可以亮一些。
漫反射贴图应用到材质中去是直接通过DiffuseMap的。
再命名规范上它通常是再文件的末尾加上“_d”来标记它是漫反射贴图。
凹凸贴图Bump maps凸凹贴图可以给贴图增加立体感。
它其实并不能改变模型的形状，而是通过影响模型表面的影子来达到凸凹效果的。
再游戏中有两种不同类型的凸凹贴图，法线贴图（normalmap）和高度贴图(highmap)。
houdini树叶模型的程序化生成球形法线
houdini树叶模型的程序化生成球形法线<h1>程序化生成Houdini树叶模型的实用技巧</h1><p>在Houdini软件中，程序化生成树叶模型是一个常见而又有趣的挑战。
本文将介绍如何使用球形法线技术，通过简单的步骤在Houdini中进行树叶模型的程序化生成。
</p><h2>1. 树叶模型的概念</h2><p>在计算机图形学中，树叶模型通常用于模拟自然环境中的植被。
它们是树木和植物的一部分，是场景中不可或缺的元素，为景观增添了生机和真实感。
</p><h3>1.1 树叶模型的重要性</h3><p>无论是电影特效、游戏场景还是虚拟现实，树叶模型都扮演着重要的角色。
它们不仅是装饰场景的元素，更是营造自然、真实的环境氛围的重要组成部分。
</p><h3>1.2 程序化生成树叶模型的好处</h3><p>手工制作树叶模型是一项繁琐且耗时的工作，而程序化生成树叶模型能够大大提高效率，减少艺术家的工作量。
程序化生成还能使树叶的外观更加丰富多样，增加真实感。
</p><h2>2. 程序化生成树叶模型的关键技术</h2><p>生成高质量的树叶模型需要掌握一些关键的技术，其中球形法线技术是非常重要的一环。
</p><h3>2.1 球形法线技术的原理</h3><p>在程序化生成树叶模型过程中，球形法线技术可以帮助艺术家轻松地实现树叶模型的自然弯曲效果。
通过在球面上绘制树叶的法线向量，然后将其转化为真实世界的坐标系统中，便可以实现树叶模型的自然弯曲效果。
</p><h3>2.2 在Houdini中应用球形法线技术</h3><p>在Houdini中，通过合理的节点连接和参数调整，艺术家可以轻松地应用球形法线技术，实现树叶模型的自然弯曲效果。
第3讲：球形玻璃的法线
球形玻璃的法线
如图：一条光线射入球形玻璃，试画出法线。
· 连接入射点与圆心就是法线
球形玻璃的法线
如图：一条光线射入球形玻璃，试画出法线。
· 连接入射点与圆心就是法线
球形玻璃的法线
如图：一条光线射入球形玻璃，试画出法线。
· 连接入射点与圆心就是法线
如图：一条光线水平射入球形玻璃，试画
·
答：不会，因为入射光线与法线重合。
如图：光线沿着圆心入射，请画出折射光 线
·
沿着圆心入射的光线，传播方向不变
如图：光线沿着圆心入射，请画出折射光 线
·
沿着圆心入射的光线，传播方向不变
如图：光线沿着圆心入射，请画出折射光 线
·
沿着圆心入射的光线，传播方向不变
如图：光线沿着圆心入射，请画出玻璃中 的折射光线。
θ
α
·
这就是折射角
在玻璃中的光线靠拢法线
球形玻璃的法线
如图：一条光线射入球形玻璃，大致画出 折射光线。
θ α
·
这就是折射角
在玻璃中的光线靠拢法线
球形玻璃的法线
如图：一条光线射入球形玻璃，大致画出 折射光线。
θ
·α
这就是折射角
在玻璃中的光线靠拢法线
如图：光线沿着不变
如图：光线沿着圆心入射，请画出折射光 线。
· 空气中的光线偏离法线
问：光线发生了几次折射？ 答：二次折射 一次是空气进入玻璃 一次是从玻璃回到空气
球形玻璃的法线
如图：一条光线射入球形玻璃，大致画出 折射光线。
这就是折射角
θ α
·
在玻璃中的光线靠拢法线
球形玻璃的法线
如图：一条光线射入球形玻璃，大致画出
Trainz材质修改方法及法线贴图的简单制作方法
Trainz材质修改方法修改材质需要的软件：Im Editor一、Im Editor的调试打开Im Editor得到如下界面：我们在修改材质以前需要调整一个地方。
点击File-sittings：将General选项卡下的“Professional”mode勾上，使得软件支持修改材质。
二、材质类型的介绍及其修改Trs里一共有种7材质：，onetex，gloss，reflect，notex，tbumptex，tbumpgloss，tbumpenv，TRS中运用最广泛的是前3种材质，后4种因为在trs中表现不明显，完全可以不使用。
所以接下来会重点介绍前3种，当然了，后4种也会略提一下。
1.notexnotex是一种不带贴图的材质，仅适用于阴影（shadow）的纯黑模型，一般模型并不需要，所以此处略过。
2.onetexonetex材质是TRS里应用非常广泛的一种材质，简而言之就是以颜色贴图（diffuse map）作为纹理的一种材质。
这种材质的优点是可以通过添加或者调整贴图的alpha通道来确定模型各个部分的透明度，当然当alpha通道为纯黑的时候，那么模型的透明度最大而不显示，可以用作为拆模型的一种简单的方法。
以SS9的贴图材质为例，点击右部object：0使其展开，点击Material得到以下对话框。
红框:材质名称及材质种类绿框：打勾为双面贴图，不打勾为单面贴图橙框：控制贴图显示的基准色，通常为255，255，255紫框：贴图关联面板，从上到下依次为颜色贴图，法线贴图，反射贴图黄框：贴图的自然光反射颜色接下来我们将会把材质改为onetex。
选择材质名称后面的图标点击Material Type右边的下拉选框选择onetex然后点ok第一步完成。
转到贴图关联面板。
删除反射贴图下的贴图关联得到上面这样。
点击保存即可。
注:onetex材质仅需要Diffuse texture一项贴图关联即可，多了或者少了都将导致im文件读取错误。
【Maya】NormalMap法线贴图制作
Maya环境中，通常使用三种贴图：2D贴图，3D贴图以及Env环境贴图。
3D贴图是由Maya 内置的3D纹理节点生成，在这就不做讨论了，一般用于生成特殊的程序纹理；环境贴图与3D 贴图类似，所不同的是环境贴图无明确的空间范围，常作为场景中的环境特效构成；2D贴图是我们最常用的贴图方式，也就是导入平面图形格式到模型的材质属性，如漫反射，高光，反射等。
以效果表现来看，2D贴图又可分为材质贴图，凹凸贴图和置换贴图三种：材质贴图SurfaceMaterial表现的是模型的纹理构成；凹凸贴图BumpMap以虚假的起伏效果来丰富模型表面；置换贴图DisplacementMap则改变模型的表面结构，形成真正意义上的凹凸效果。
NormalMap法线贴图，在Maya中属于BumpMap凹凸贴图计算起伏效果的方法之一（Bump，Normal），包括Tangent Space Normals（切线空间法线）和Object Space Normals（物体空间法线）两种表现方式。
构成图如下（仅个人观点，不作权威认证……）：动画常用Bump方式进行起伏效果的模拟，而游戏因为特殊的硬件要求，采用的是Normal法线贴图（图形硬件渲染总是要比软件渲染快得多）。
Bump方式是参考贴图的AlphaGain（透明增益）计算的起伏效果，而Normal方式则计算物体法线方向来实现起伏。
但无论何种方式，都不能真正意义上实现物体凹凸，尤其是表面起伏较大的凹凸。
至于法线贴图的构成机理就不做分析了（除非你想在2d的绘图软件如Photoshop中完成3d法线贴图的绘制……），我只以实际效果进行说明。
1.首先，创建两个“经典”的球体（无论是动画还是建模，球体是众人青睐的对象……）2.赋予球体Lambert材质后，将fractal（碎片）节点连接到BumpMapping节点上；接着点击材质属性面板右上方的“GoToInputConnection”按钮，进入“输入连接”的节点－bump2d3.保持左边球体的UseAs默认方式，即Bump；将右边的球体的UseAs更改为“TangentSpaceNormals”4.此时，保持默认场景照明的情况下，进行高质量显示来观看模型的变化（视图上方菜单Renderer->HighQualityRendering）：Bump贴图方式显示出物体表面的起伏效果；Normal方式起伏效果不明显，仅以物体颜色显示，这是因为法线贴图是以彩色进行识别的，当前图片信息不足5.先不管凹凸效果的问题，继续测试。
曲面上一点的法线 matlab
曲面上一点的法线 MATLAB一、引言在数学和计算机图形学领域，曲面的法线是一个重要的概念。
法线是与曲面上某一点处的切线垂直的线段或向量，它描述了曲面在该点的几何属性。
利用 MATLAB 可以方便地计算曲面上任意一点处的法线，为进一步的曲面分析和可视化提供了基础。
二、曲面法线的定义曲面上一点的法线是指在该点处与曲面相切的向量。
它可以用来描述曲面在该点处的几何形状和方向特征。
在数学上，曲面的法线可以通过曲面的方程求导得到，从而得到该点处的法向量。
三、MATLAB 中的曲面法线计算在 MATLAB 中，可以利用内置的函数和工具包来计算曲面上一点的法线。
下面是一种常用的方法：1. 输入曲面的方程首先需要用 MATLAB 定义曲面的方程。
可以通过符号表达式来表示曲面的方程，也可以通过网格数据点的方式来表示。
可以使用符号表达式表示一个二次曲面方程，也可以使用网格数据点来近似表示任意曲面。
2. 计算曲面的切线利用 MATLAB 提供的 diff 函数对曲面的方程进行求导，得到曲面在每个点处的切线向量。
这一步可以利用数值方法或符号计算方法来实现。
3. 计算法线利用曲面的切线向量，可以很容易地计算得到曲面在每个点处的法线向量。
法线向量可以通过切线向量的垂直性质来得到，也可以通过向量叉积的方式来计算。
4. 可视化可以利用 MATLAB 提供的可视化工具来展示曲面上各点处的法线。
通过绘制曲面和法线的图形，可以直观地展现曲面的几何特征和方向性质。
四、曲面法线的应用曲面法线在计算机图形学、工程建模和科学可视化等领域有着广泛的应用。
利用曲面法线可以进行曲面的形状分析、特征提取、渲染和建模等工作。
通过计算曲面的法线，可以实现对曲面的全方面理解和表征，为后续的相应研究和应用奠定基础。
五、结论利用 MATLAB 可以方便地计算曲面上一点处的法线，为曲面的分析和可视化提供了基础。
曲面法线的计算方法是一种重要的数学和计算工具，在多个领域有着广泛的应用前景。
法线贴图(Normal_Maps)在Cinema_4D中的应用
在这个教程中我将讲述在Cinema 4D中如何生成和使用法线贴图（Normal Maps）。
法线贴图现在已经在主流三维平台上被广泛应用。
Cinema 4D R9.5版本开始支持法线贴图的功能。
使用法线贴图可以在不增加多边形面数的情况下增加模型细节，这样做的好处是可以节省系统资源并且渲染速度快（相对于使用置换贴图（Displacement Maps））。
法线贴图与置换贴图有一些区别，但是它和凹凸贴图（Bump Maps）有点类似。
凹凸贴图（Bump Maps）只能影响物体表面细节，而法线贴图（Normal Maps）则不同，它只有一件事做不了，就是不能改变物体的轮廓（Silhouette）,那只有置换贴图（Displacement Maps）才能做到。
通常情况下我们会联合使用法线贴图（Normal Maps）和置换贴图（Displacement Maps），也就是先使用置换贴图（Displacement Maps）改变物体的实际轮廓再使用高分辨率的法线贴图（Normal Maps）为物体添加更多的细节。
据我所知，Weta工作室在电影《指环王》中应用了这种技术，在影片《The Cave Troll》中法线贴图技术展现了令人惊叹的细节。
如今，这项技术已经广泛应用于游戏行业，如Doom 3和半条命（Halflife）2。
生成法线贴图（Normal Maps）的过程本质上是一个艺术创作的过程。
比如说你需要生成一个法线贴图（Normal Maps）来创作一个高分辨率模型的过程。
一般情况下，我们通常先制作一个低分辨率模型，然后对它应用法线贴图（Normal Maps）。
更多的三维艺术家使用Zbrush来制作高分辨率模型，因为它拥有强大的雕刻工具，并能轻易地处理上百万的多边形。
我不用Zbrush，因为用其它的方法也能获得高模物体。
在这个教程中我将叙述如何生成法线贴图（Normal Maps）并会给大家一些应用实例。
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1、xnormal
当zbrush刷出来的高模不小心按了快捷键，或者改动了什么。
而内存又不是很高，Zmpper 无法使用的时候，只能用重置细分的命令来解决。
然后再映射.或者导入三维软件。
但是面数过多，进入max 或者 maya也不能调整线框造成的一些困扰，或者是先高后低的模型制作流程。
用拓补工具生成的低摸。
我觉得zmapper 没有xnormal专业，在zmapper的预览窗口中效果是不错的。
如果说预览窗口，那xnormal的更牛了，官方网站有介绍过，我觉得相当于一个支持法线图形引擎。
Zb的效果在3维软件里面查看，效果就不是很好，接缝和深度感没有xnormal 严谨。
不过优势就是zmapper更快得多，因为如果高低模有差异，把distance改大，深度感就差了。
可以把低模高模导出，用xnormal算。
放入低模，batch protection是忽略蓝色通道。
一般都是默认参数：
这个是限制最小最大距离的，一般0.5-1.5
设置一下采样数值(sample)、图片类型和edge padding(边缘扩散)就可以了。
可以看到，除了normal，还有occlution(环境光遮挡) bent normal(物体空间法线)cavity(深度图)可以烘焙，它们是很专业的次世代烘焙利器。
接下来generate map 就可以了，可以看到渲染过程。
（3。
15以上版本）
和zmapper作了一下比较，虽然整体效果差异不大。
但是xnormal在细节上更胜一筹：
左边为xnormal,右边为z mapper
2、Crazy bump/nvidia tool (for ps)
Crazy bump可以拿照片参考图来压一张法线，比如地面，脏痕什么的东西；还可以来加重衣服褶皱，使软件界面很简单明了，属于傻瓜式的软件。
但用来加重normal map的强度，效果要比在ps里面加重蓝色通道的强的多。
比如衣服褶皱，zmapper算得太浅，而引擎的法线效果不明显，就可以用这个。
Nvidia for Ps插件工作流程在物件实例中讲到，这里就不重复了，（xnormal也有for ps的插件。
）
turtle for maya(海龟渲染器)
来举一个实例说一下这个maya插件，可号称烘焙的老大，拥有最快的烘焙速度，最专业的occlution参数调节，dirt map(凹处的脏痕)。
对于包裹的模型，可以再复制一个底模，也可以用原来那个底模，都一样。
然后要包住高模才能算出最好效果的法线。
通常我的方法是：在点的选择状态下，按住W，选择NORMAL的坐标方式，然后沿着N方向扩大，就是整体扩大了。
但是比缩放工具好用，因为是按照法线的坐标方式，不规则的物体也能规则的扩大。
打开渲染设置面板，然后先选择海龟渲染器。
渲染法线贴图可以看到过程，而MAYA不能。
这个很重要，比如说烘焙一张2048的图的时候，等到最后才知道，软硬边没分什么的，就惨了，这个技术绝对是一大突破！
渲染白模(occlution)的效果也是不错。