NormalMap-Online
Этот веб-сайт позволяет создать normal карты из карт высот бесплатно. Текстуры не сохраняются на сервере, скрипты работают в вашем браузере, на стороне клиента.
Перетащите вашу текстуру с картой высот в поле щагрузки изображений, или просто укажите файл. После проверки окно предварительного просмотра и отобразит карту нормалей. Так же можно переключать тип генерируемой карты. Доступны: displacement, ambient occlusion, specular
В окне предварительного просмотра отображается 3D-модели с различных карт. Каждую карту можно включать/выключать, параметры отображения модели в окне просмотра можно регулировать.
Если у вас есть дополнительные вопросы, пишите на recosh@mail.ru.
Normal Maps
Normal Maps are textures that inherit depth information of a surface.
They don’t change the structure of the model and have nearly no impact on performance.
Each pixel represents a normal vector and is composed of three colors.
These colors are representing the direction of the normal vector.
They can enhance the optical illusion of depth significantly and are especially useful on flat surfaces, that have several bumps or cracks.
As shown on the right, the elevation described by the height map can be converted to a normal map, that can be read from your graphics card inside the shader units.
When aiming for a more drastical illusion in depth, where parts could be occluding the model, you should try displacement maps
These maps really alter polygons but could decrease performance significantly!
Height map
This texture contains the distance «height» from «floor». The brighter the pixel, the further away (more depth).
In this application it doesn’t matter if it’s inverted, the most important thing is the difference between the pixels.
Ideal is a texture with pixel dimensions with a power of 2 (2, 4, 8. 256, 512 etc.)
Using a height map for example as displacement, you can easily see the effect on the surface. An example heightmap (left), bumps going in (top-right) and bumps going out (bottom-right).
NormalMaps from photos
It is technically not possible to get completely correct normalmaps directly from pictures e.g. taken with a camera.
But because many of you are interested in this, I considered searching for good methods to still achieve reasonable results from photos. There seem to be some techniques that can create decent normalmaps.
Still it would take me a lot of time to learn about these techniques.
Right now I’m studying a master’s degree, working part-time and giving lessons in programming.
If you would like me to invest more time on finding and implementing a solution for this, please consider donating!
I could work more on this project and include more features you want!
Источник
Генерация Normal map в Photoshop
Всем привет.
Нет, речь сейчас пойдет не о программах, плагинах для генерации карт нормалей.
Речь пойдет, о самой процессии, путем использования стандартных функций Photoshop -а.
Все что нам понадобится, это фото текстура. Я для примера взял напольную плитку.
Первое, что нужно сделать, это обесцветить текстуру. (Делается это в основном для удобства, но если стараетесь вручную выделить верхние и нижние объемы — обязательно)
А теперь мы будем имитировать сдвиг нормалей, фильтром Тиснение (embosing)
Отправляемся на красный канал текстуры, и применяем фильтр Тиснение (Фильтры — Стилизация — Тиснение) с параметрами:
— Высота 5 (плитка, дерево, метал, для этих типов высоту не более 5 советую использовать)
— Эффект 100% (Не стоит перебарщивать, лучше стараться по дефолту оставлять)
Так мы сделали вертикальные координаты, теперь нужно подобное выполнить и к зеленому каналу. Параметры тиснения:
— Угол -90 (или 90, вверх, или вниз будет основное вдавливание)
— Высота 3 (Зазоры на моей плитке, не столь большие, и тут тоже не стоит выше 5 значение ставить)
Вот и готовы горизонтальные координаты.
Для синего канала, нужно сделать карту глубины, я же разницы не заметил при ее использовании (pbr rendering). Потому попусту заливаю белым цветом синий канал.
Если же, необходимо имитировать эту карту, советую фильтр Ксерокопия, из Галереи Фильтров.
— Подходит для очень многих фактур
— Проблематично передать глубокие объемы
— Не все объемы передаются с правильной высотой (вверх/низ)
Второй метод, заключается в использовании эффектов слоя. О нем я поведую во втором блоге.
Источник
NormalMap-Online
This website lets you create normal maps from height maps for free.
All normal map textures you create are your own.
Textures are not saved on the server and all scripts are running on your Browser.
Just drag & drop a heightmap in the specified field and adjust settings.
Afterwards check the preview window and download your own normalmap.
Additionally you can adjust and download displacement and ambient occlusion maps
The preview window shows a 3D-model with several different maps.
Each map can be enabled/disabled and the preview model can be adjusted.
If you have further questions, just give feedback to the mail-adress on the webpage.
Normal Maps
Normal Maps are textures that inherit depth information of a surface.
They don’t change the structure of the model and have nearly no impact on performance.
Each pixel represents a normal vector and is composed of three colors.
These colors are representing the direction of the normal vector.
They can enhance the optical illusion of depth significantly and are especially useful on flat surfaces, that have several bumps or cracks.
As shown on the right, the elevation described by the height map can be converted to a normal map, that can be read from your graphics card inside the shader units.
When aiming for a more drastical illusion in depth, where parts could be occluding the model, you should try displacement maps
These maps really alter polygons but could decrease performance significantly!
Batch mode
With this you can create maps for multiple height maps all at once. Try it out and give feedback!
Height map
This texture contains the distance «height» from «floor». The brighter the pixel, the further away (more depth).
In this application it doesn’t matter if the values are inverted because you can change it anytime later on. The most important thing though, is the value difference between the pixels.
Ideal is a texture with pixel dimensions with a power of 2 (2, 4, 8. 256, 512 etc.)
If using a height map as a displacement map, you can easily see the effects on the surface. An example heightmap (left), bumps going in (top-right) and bumps going out (bottom-right) are shown in the image below.
NormalMaps from photos
To generate normal maps from photos, you need four specific pictures of the same surface. Each picture needs a different lighting position.
The light should shine from the top, left, right and bottom of the image.
For this you need a simple camera, a flashlight and optionally a tripod. If you don’t use a tripod you probably have to align and crop the pictures before using them.
Drag&drop the pictures on the four positions inside the left viewport. You can also click on each image to select a file.
Keep in mind that the light origin, shown inside the viewport, is in the center!
Also, all of the four pictures must have the same resolution.
As a result a pretty decent normalmap is generated from the pictures (of my bath rug. ). Readjust the values afterwards for better results.
Attention: Best try capturing the surface with a tripod and don’t forget to capture an additional image for the diffuse map!
Источник
Создание карт нормалей из фотографии
Здравствуйте, меня зовут Булатов Евгений, иногда подписываюсь как Vendigo. Ниже я расскажу об одном интересном методе создания normal map из фотографий.
Часто для создания текстур используются фотографии. Однако в наш технологичный век мало создать diffuse текстуру, нужны еще текстуры бампа, спекуляра, и бог еще знает чего. К сожалению, фотоаппарат может сфотографировать только цвет. Я слышал, в этом направлении ведутся работы, но это еще только работы. Так что все труды ложатся на руки художников. А все, что есть в нашем арсенале это только Photoshop, ну может быть еще и Wacom. Не спорю, это конечно круто, но все равно не достаточно. К нашему счастью умные парни из Nvidia сделали плагин для Photoshop`а — NVIDIA Normal Map Filter, который позволяет создавать из карты высот карту нормалей. Этим плагином мы и воспользуемся.
После установки он появится в меню Filter – NVIDIA tools – NormalMapFilter.
Основные настройки сосредоточены в поле Height Generation.
Поле Scale — задает масштаб по высоте для карты нормалей. Выше него находится ряд переключателей детализированности карты. Подбирая эти два параметра, мы получим или детализированную или глубокую карту, но все вместе.
На рисунке показаны разные варианты сгенерированных карт нормалей:
Но есть интересный метод, позволяющий создавать объемную и вместе с тем детальную карту нормалей.
Алгоритм по шагам:
- Переведите изображение в режим 16 Bits/Chanel (в меню Image – Mode). Это улучшит качество последующих преобразований.
- Скопируйте слой с изображением (Ctrl+J).
- Нам нужна черно/белая карта высот, поэтому обесцветьте его (Ctrl+Shift+U).
- Примените к этому слою фильтр Normal Map с настройками, обеспечивающими максимальную детализацию, и небольшую высоту. Например, 4 sample, Scale – 3. Если на этом шаге вы получаете странный результат, то вернитесь к настройкам фильтра и установите все переключатели, в положение как на скриншоте выше.
- Скопируйте этот слой (Ctrl+J), назначьте ему режим Overlay. Таким образом, вы сделаете вашу карту нормалей в два раза более выпуклой.
Рендер в 3DSMax
Отступление первое:
Плагин NVIDIA Normal Map Filter, преобразует карту высот в карту нормалей. Поэтому для него подходят изображения, где темные участки соответствуют углублениям, а светлые выпуклостям. Часто приходится вручную дорабатывать карту высот из исходной текстуры, рисуя поверх фотографии карту высот.
Отступление второе:
Операция нормирования (применение фильтра Normal Map в режиме Normalize only) нужна потому, что после наложения нормалей в режиме Ovelay, информация в синем канале теряется. Операция Normalize восстанавливает ее.
Есть мнение, что при наложении нормалей нужно Красный и Зеленый каналы смешивать через Overlay, а Синий накладывать в режиме Multiply. Те, кто хорошо знают Photoshop, могут написать экшн для подобной операции и попробовать метод с таким, более «правильным» смешиванием.
Отступление третье:
Сходимость текстуры. Если ваша текстура тайлилась, то после этих операций нормали сходится, не будут (появится острая кромка по краям). В этом случае можно делать так:
Перед созданием normal map, увеличьте размер холста в 3 раза. Canvas Size 300% (Ctrl+Alt+C). Затем скопируйте вашу сходящуюся текстуру на всю площадь.
После чего объедините эти слои и создайте normal map, как было описано выше. Затем, вызовите еще раз команду Canvas и впишите исходный размер в пикселях (например, 512 х 512) . У вас получится исходная текстура нормали, которой будут идеально сходиться.
Источник
Это норма — 5: различные способы создания карт нормалей
Существует множество способов создания и применения карт нормалей. Давайте рассмотрим известные мне способы их изготовления.
Не существует единственного правильного решения для каждой ситуации, я лично пользуюсь несколькими техниками, в зависимости от проекта, количества времени, требуемой производительности и т.д., и чаще всего они взаимозаменяемы. Я попытаюсь объяснить достоинства и недостатки каждого способа, но во многих случаях они будут очень схожими.
Предыдущие части:
Совершенно гладкие lowpoly
При таком способе все нормали низкополигональной модели усредняются: все рёбра считаются плавными или имеют одну группу сглаживания (smoothing group).
Это означает, что всю работу должна выполнять карта нормалей. Lowpoly-модель обычно сильно отличается от highpoly-модели, пока не будут наложены карты нормалей.
Основное преимущество этого способа — он очень прост для художников: не нужно заниматься разделением UV-островов, настраивать плавность модели или модифицировать нормали lowpoly. Достаточно создать lowpoly и highpoly, сгладить lowpoly и нажать на кнопку «Запечь».
Однако такой подход имеет некоторые недостатки:
- Важно правильно настроить касательное пространство (tangent space). Так как мы сильно зависим от карты нормалей, малейшие изменения в её настройке будут при таком способе особенно заметны. В целом, нужно сделать так, чтобы в качестве касательного пространства программы 3d-моделирования, запекания и рендеринга использовали Mikkts, и чтобы все модели экспортировались и импортировались соответствующим образом.
- Так как карта нормалей должна сильно сгибать нормали, карта нормалей, скорее всего, будет более разноцветной и иметь множество градиентов. То есть размер карты нормалей будет чуть больше, и с большей вероятностью будет содержать артефакты сжатия. Чтобы компенсировать это, при использовании данного метода обычно увеличивают разрешение карты нормалей или уменьшают степень её сжатия. Для игр на PC это не сильно снижает производительность, но для мобильных игр с большим количеством карт нормалей это может быть заметно.
- Если убрать карту нормалей модели, то обычно из-за этого она выглядит плохо (особенно если имеет множество острых рёбер).
- Добавление деталей карт нормалей текстурам (например, в Photoshop) может быть затруднено.
- Нормали lowpoly с большей вероятностью будут сгибаться и не совпадать с поверхностью highpoly, и выше вероятность появления искажённых деталей.
Этот способ я предпочитаю при работе над органическими моделями, потому что они обычно выглядят лучше при полном сглаживании, а над картой нормалей не приходится работать долго (так как поверхность органической модели обычно плавная и похожа на сглаженную lowpoly).
Модели с острыми рёбрами (с настроенными smoothing groups/hard edges)
При такой методике мы разделяем нормали некоторых вершин, задавая группы сглаживания или выбирая резкие рёбра. Некоторые люди любят настраивать остроту рёбер при помощи угла (обычно 30, 45 и 60º), но я предпочитаю задавать их вручную (параллельно думая о том, где будут находиться швы UV-развёртки).
Помните, что когда в модели есть острое ребро, UV должна быть разделена, чтобы избежать видимых линий вдоль рёбер на карте нормалей.
- Обычно этот метод требует чуть больше работы, чем первый.
- Необходимо разделять UV в местах острых рёбер, чтобы избежать видимых линий вдоль этих рёбер, что может усложнить работу с некоторыми UV-островами (например, при ручном рисовании части модели, имеющей разделённые UV, могут появиться нежелательные швы). К счастью, в таких программах, как Substance Painter, Mari и 3D Coat, есть решения этой проблемы.
- Задание острых рёбер и разделение UV немного увеличивает количество вершин, однако обычно незначительно.
При таком способе мы не так сильно полагаемся на карту нормалей в управлении затенением модели, поэтому можем, например, удалить карту нормалей далёкого от камеры объекта, и он всё равно будет выглядеть прилично (показанный выше пример не самый лучший, но это может подойти для других моделей); или же можно использовать более мелкие или сжатые карты нормалей.
На плоских поверхностях мы можем использовать острые рёбра для привязки нормалей lowpoly к твердотельной (hard surface) модели. Если поверхности lowpoly и highpoly полностью совпадают (т.е. они обе плоские), то карта нормалей в этой области будет плоской, благодаря чему можно без проблем добавлять и удалять детали карты нормалей на текстуре.
Лично я использую этот метод чаще всего (потому что мне кажется, что у меня больше контроля и вариантов выбора, если что-то будет выглядеть некрасиво); и особенно когда есть жёсткие ограничения. В последнее время я старался не использовать их на некоторых твердотельных моделях, потому что им требуется множество острых рёбер, что увеличивает количество UV-островов и усложняет работу с ними.
Работа с настраиваемыми нормалями (и использование midpoly)
Существуют способы непосредственного изменения нормалей lowpoly-модели, но не во всех 3D-редакторах есть эта возможность и они довольно сильно различаются. Наиболее распространённый способ — использование взвешенных нормалей, благодаря которым программа автоматически переориентирует нормали в сторону более крупных граней. Ещё один способ модификации нормалей заключается в выборе грани и выравнивании нормалей её вершин с нормалью к грани, чтобы все они смотрели в направлении грани.
Важно правильно экспортировать, запекать и импортировать модели с настраиваемыми нормалями. Большинство 3D-движков понимает модели с настраиваемыми нормалями, однако по умолчанию эта опция обычно выключена.
Этот метод породил новый подход к моделированию под названием midpoly. Это скорее метод моделирования, а не текстурирования. В целом его смысл таков, что вместо генерирования деталей при помощи карт нормалей мы генерируем их, напрямую модифицируя нормали lowpoly.
При моделировании твердотельных моделей нам нужны большие гладкие поверхности с плавными переходами между ними (вместо резких рёбер, выглядящих менее реалистично). Мы можем получить схожий результат при помощи настраиваемых нормалей:
Сначала мы добавляем на ребро фаску (bevel), расположенную в месте перехода. Затем мы модифицируем нормали получившихся вершин так, чтобы они смотрели в сторону основных граней. При этом нормали lowpoly будут направлены к более крупным граням, а переход направлений нормалей будет ограничен ребром с фаской.
Настроив свою midpoly, мы можем комбинировать её с картами нормалей для удобного добавления деталей на плоских поверхностях. В зонах с фасками нормали сильно растягиваются, поэтому работа с картами нормалей в этих зонах вызывает сложности.
Вот сравнение трёх описанных в статье методов:
Другие методики и эксперименты
Существует ещё несколько методик, которые можно использовать для создания/применения карт нормалей. Я не буду в них углубляться, потому что сегодня они не так широко применяются, как описанные в статье, и я не особо с ними знаком.
- Пиксель-арт с картами нормалей: мы можем добавлять информацию о нормалях спрайтам пиксель-арта и освещать их, чтобы создать ощущение объёма. По сути, мы говорим каждому пикселю, куда он направлен, чтобы при попадании на него света он реагировал иначе, чем пиксели, направленные с другие стороны.
Я нашёл три способа реализации этой методики:
- Использование специальной программы, которая приблизительно преобразует цветовую информацию в ориентацию нормалей, например, такой.
- Создание версий спрайта в градациях серого, освещённого с разных сторон, и их использование для создания карты нормалей. Как мы знаем из второй части моей серии статей, карту нормалей можно считать сочетанием трёх изображений: освещённая слева модель хранится в красном канале, освещённая снизу/сверху — в зелёном канале, а освещённая спереди — в синем канале. То есть мы можем отрисовать спрайт, освещённый снизу/сверху, слева и спереди, и скомбинировать карту нормалей, используя эти изображения как её каналы, например, как в этой программе.
- Создание карты высот и применение программы, преобразующей её информацию в карту нормалей: похоже на предыдущую методику, но гораздо быстрее, потому что нам нужно создать только одну дополнительную текстуру вместо трёх.
- Создание карты высот и использование специальной программы для преобразования её информации в карту нормалей (как и в примере с пиксель-артом). Вероятно, самый быстрый и более удобный способ создания карты нормалей по сравнению с рисованием вручную.
- По референсу сферы: при помощи сферы с картой нормали в качестве «палитры» мы можем сопоставить угол поверхности с соответствующим цветом на сфере.
- Использование специальных кистей: В Krita есть специальная кисть, преобразующая наклон карандаша в информацию карт нормалей.
Источник