Normalmap原理及去除接縫

●  NormalMap 原理：
　　我建議新手在得到一張NormalMap時(shí)，把Red/Green/Blue三個(gè)通道分開來看，因?yàn)镹ormalMap的三個(gè)通道之間是互相獨(dú)立的，在R/G/B三個(gè)通道中，不同的灰度，表達(dá)了低模表面上法線偏移的程度。大家知道，法線在物理中的定義是垂直于物體表面的一條假想的直線。而在MAYA中，法線的概念并不一樣，它不一定要垂直于物體表面，并且具有方向行。我們可以在MAYA中直觀的看到物體上每個(gè)頂點(diǎn)的法線的方向。

            
　　顯示頂點(diǎn)法線后的模型：

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　　我們可以選擇頂點(diǎn)，用Edit Polygons->Normals->Vertex Normal Edit Tool試著調(diào)整頂點(diǎn)法線的偏移。來讓模型看起來與現(xiàn)在不同。

 
　　經(jīng)過這樣調(diào)整法線方向以后，模型表面像增加了一個(gè)曲度。這種調(diào)整的原理類似于NormalMap對法線偏移的調(diào)整。只不過NormalMap能夠調(diào)整模型上的每一處細(xì)節(jié)；但用這種方法，只能調(diào)整低模上有限的點(diǎn)。

如果我們建立了如下圖的高低模，并烘焙出法線貼圖。

    
　　那么實(shí)際上是把LowPoly表面的法線偏移方向調(diào)整成了HighPoly表面的法線方向。如下圖。

●  結(jié)論和規(guī)律
　　我們再做一個(gè)簡單的實(shí)驗(yàn)，測試了三色通道的具體含義，得出后面的結(jié)論。

 
這個(gè)是圓環(huán)模型

 
這個(gè)是用光照的方法生成的Normal

以下是R、G、B三個(gè)通道：

Red通道

Green通道

Blue通道

由上圖得出以下結(jié)論：
　　在紅色通道里：白色表示法線向右偏，黑色表示法線向左偏。
　　在綠色通道里：白色表示法線向下偏，黑色表示法線向上偏。
　　在蘭色通道里：越黑表示越深。
　　如果想把某出的Nomalmap填平，可以在上面覆蓋一層RGB值為128、128、255的顏色，編號為:8080ff
　　MAYA里Normalmap的綠色通道和MAX里Normalmap的灰度相反。
　　有了這些研究成果，以后修改Normal就方便多了。甚至可以手繪部分細(xì)節(jié)。
　　這樣就可以得出下面的規(guī)律：
　　所有Normal貼圖的紅色通道，都是在水平方向上有黑白漸變。
　　所有Normal貼圖的綠色通道，都是在垂直方向上有黑白漸變。
　　根據(jù)這個(gè)現(xiàn)象可以很容易的在通道里判斷出哪里的Normal不正常，需要紅綠通道交換。

修理Normalmap接縫
　　在做人物的時(shí)候如果遇到下圖這樣的接縫，最開始做的應(yīng)該是弄清是哪張貼圖產(chǎn)生的接縫，而不要盲目的直接去修D(zhuǎn)iffuse。正確的做法應(yīng)該是排除其他貼圖的干擾，單獨(dú)貼上Diffuse， 修掉Diffuse上的接縫，再單獨(dú)把　　Specular貼到color上修掉接縫，最后再修Normalmap的接縫。

對于Diffuse和Specular上的接縫，可以很容易的用ZBrush的ZApplink插件修掉。但對于Normal上的接縫，是不能用直觀的方法修掉的。因?yàn)榻涌p兩邊的法線偏移的值并不是相同的，也就是說，顏色是不同的。下面我們就來探討一下如何去處Normalmap上的接縫，而不僅僅是用8080ff的顏色把所有細(xì)節(jié)涂平。

 
我們先排除其他貼圖的干擾，只貼NormalMap，可以看到有一條明顯的接縫。現(xiàn)在的法線看起來似乎是圖上箭頭所表示的趨勢。在前一節(jié)已經(jīng)探討了Normalmap的原理。脖子后面接縫的產(chǎn)生也是因?yàn)樽笥覂蛇叿ň�偏移方向不對。我們要想修正這條接縫就是調(diào)整要Normalmap上的顏色，使接縫兩邊的法線方向一致。

 
↑現(xiàn)在看上去的法線方向

 
 
↑修改后應(yīng)該達(dá)到的法線方向
　　所以要將左邊綠色網(wǎng)格對應(yīng)區(qū)域的法線向左偏，白色網(wǎng)格對應(yīng)區(qū)域的法線向右偏。

根據(jù)“在紅色通道里：白色表示法線向右偏，黑色表示法線向左偏。”的原則，要在紅色通道里把綠色網(wǎng)格那邊的Normalmap加深，白色網(wǎng)格那邊的Normalmap減淡。這樣就可以把接縫修掉了，而且不會損失Normalmap上的細(xì)節(jié)。如圖：

在紅色通道里把綠色區(qū)域接縫附近的Normalmap的減淡（上圖），把白色區(qū)域附近的Normalmap的加深（下圖）。

這樣就把脖子后面的接縫修掉了。雖然看起來原理很復(fù)雜，但只要理解了每個(gè)通道所代表的含義，很直接的會想到在通道里用加深減淡的方法修正法線偏移。如果實(shí)在弄不清到底是用加深還是減淡，就先隨便用加深或者減淡試一下，如果接縫變淺了那就對了。但記住，修接縫的時(shí)候一定要排除其他貼圖的干擾，只貼一張圖去修。最終修好的效果如圖：