Texture mapping là gì?
Texture mapping là phương pháp quan trọng trong đồ họa 3D, cho phép mô phỏng các chi tiết của bề mặt đối tượng như màu sắc, sự gồ ghề, sáng bóng và phản chiếu. Điều này đạt được bằng cách sử dụng một ảnh được gọi là texture map lưu trữ thông tin chi tiết và ánh xạ lên bề mặt của đối tượng 3D. Quá trình ánh xạ này được thực hiện thông qua tiến trình gọi là UV mapping, trong đó các điểm trên ảnh 2D được chỉ định ứng với các điểm tương ứng trên bề mặt 3D. Kỹ thuật này đảm bảo rằng texture map phù hợp với bề mặt của đối tượng, làm tăng tính chân thực của đồ họa 3D. Với texture mapping, người dùng có thể tạo ra các hiệu ứng phức tạp như phản chiếu ánh sáng và sự trong suốt. Texture mapping cung cấp một cách linh hoạt để tạo ra các hình ảnh 3D với chất lượng hình ảnh cao và các hiệu ứng mô phỏng thực tế.
Có Texture Map phổ biến nào?
Có nhiều loại Texture Map phổ biến được sử dụng trong quá trình tạo model 3D. Một số loại map này bao gồm:
Diffuse Map
Diffuse Map còn được gọi là bản đồ màu, là một loại bản đồ kết cấu cơ bản được sử dụng trong kết xuất đối tượng 3D. Nó chịu trách nhiệm gán màu sắc và hình dạng cơ bản cho đối tượng, cung cấp thông tin trực quan về bề mặt của nó.
Diffuse Map đóng một vai trò quan trọng trong việc tạo ra sự xuất hiện của ánh sáng và bóng tối trên bề mặt của vật thể. Bằng cách chỉ định các giá trị độ sáng, độ tối và màu sắc của các khu vực khác nhau trên map, cảnh 3D có thể bắt chước các điều kiện ánh sáng trong thế giới thực, nâng cao chất lượng hình ảnh của đối tượng được hiển thị.
Khi được áp dụng cho mô hình 3D, Diffuse Map góp phần tạo ra hình ảnh chân thực của đối tượng bằng cách xác định màu sắc và kiểu kết cấu của nó. Nó có thể đại diện cho các vật liệu như gỗ, kim loại, vải hoặc bất kỳ kết cấu bề mặt mong muốn nào khác.
Ngoài thông tin về màu sắc, Diffuse Map cũng có thể kết hợp các kênh alpha, cho phép tạo hiệu ứng trong suốt và pha trộn trên bề mặt của đối tượng. Điều này cho phép tạo ra các hiệu ứng hình ảnh phức tạp, chẳng hạn như vật liệu bán trong suốt hoặc mapcó đường viền không đều.
Tóm lại, Diffuse Map là một thành phần quan trọng trong kết xuất 3D, cung cấp thông tin map và màu sắc cần thiết cho các đối tượng trong cảnh. Bằng cách xác định chính xác màu sắc, độ sáng và độ trong suốt của các khu vực khác nhau, nó góp phần tạo nên tính hiện thực tổng thể và sự hấp dẫn trực quan của các mô hình 3D.
Normal Map
Normal Map là một loại texture map được sử dụng để tạo hiệu ứng pháp tuyến chân thực cho các bề mặt 3D object trong một 3D scene. Thông qua việc biến đổi pháp tuyến gốc của bề mặt, normal map giúp tạo ra các chi tiết như vết nứt, gân nổi, tạo nên sự sống động và chân thực cho các vật thể.
Normal map là một công cụ quan trọng trong việc tạo ra các mô hình 3D có chất lượng hình ảnh cao. Nhờ vào normal map, các chi tiết nhỏ như nếp gấp, rãnh hay đốm sẽ được tái tạo một cách rõ ràng trên bề mặt 3D model. Điều này cung cấp thêm sự trực quan và thực tế cho các vật thể đồ họa.
Sử dụng normal map cũng giúp tối ưu hóa toàn bộ quá trình texture mapping, giảm thiểu việc tạo và lưu trữ rất nhiều thông tin chi tiết. Thay vì lưu trữ các thông tin pháp tuyến tại mọi điểm trên bề mặt, chỉ cần một normal map duy nhất sẽ đảm bảo tính chính xác và visual quality cao.
Với khả năng tạo ra các chi tiết pháp tuyến phức tạp và chân thực, normal map đã trở thành một phần quan trọng trong việc phát triển các mô hình 3D và tạo ra các bối cảnh 3D đa dạng và sống động.
Bump Map
Bump map là một phương pháp trong đồ họa 3D để tạo ra hiệu ứng độ lồi lòm, độ sâu hoặc các chi tiết nhỏ trên bề mặt của đối tượng. Bump map hoạt động dựa trên các giá trị grayscale của một bản đồ, trong đó các điểm sáng thể hiện độ nổi lên, và các điểm tối thể hiện độ chìm.
Bằng cách sử dụng bản đồ bump map, các phần mềm 3D có thể đọc các giá trị từ bản đồ và áp dụng chúng vào đối tượng, tạo ra những chi tiết tuyệt đẹp và chân thực. Ví dụ, bằng cách sử dụng bump map, ta có thể tạo ra đường nét lồi lòm trên mặt đường, lỗ chân lông trên da mặt, hoặc các vết nhăn trên mặt của một nhân vật 3D.
Mặc dù các chi tiết này chỉ đơn giản là giả, khi ta nhìn theo một góc camera thích hợp thì bề mặt vật thể sẽ trông như thực tế. Bump map là một trong những công cụ quan trọng trong việc tạo ra các hiệu ứng thực tế và tăng cường chất lượng hình ảnh trong đồ họa 3D.
Glossiness Map
Bản đồ độ bóng đổ (Glossiness Map) là một phần quan trọng trong quá trình kết xuất đồ họa 3D. Nó được sử dụng để điều khiển độ sắc nét hay nhòe của sự phản xạ ánh sáng trên bề mặt của các đối tượng 3D trong một cảnh.
Bản đồ độ bóng đổ được áp dụng lên vật liệu để xác định phần nào của bề mặt sẽ phản chiếu ánh sáng một cách sắc nét và phần nào sẽ phản chiếu ánh sáng mờ mờ. Khi ánh sáng chiếu lên một vùng trong bản đồ độ bóng đổ, giá trị tại điểm đó sẽ xác định độ sắc nét hoặc nhòe của phản xạ.
Điều này rất hữu ích để tạo ra hiệu ứng phản xạ chính xác và tự nhiên trên các bề mặt phẳng, như kim loại, kính hoặc gương. Bằng cách điều chỉnh bản đồ độ bóng đổ, người dùng có thể kiểm soát độ sáng, độ mờ và độ phản xạ của các phần khác nhau trên bề mặt, tạo nên một hình ảnh chân thực và tương tự thực tế.
Tuy nhiên, việc sử dụng bản đồ độ bóng đổ đòi hỏi tính kỹ thuật cao và kiến thức sâu về kỹ thuật đồ họa 3D. Điều này đảm bảo rằng phản xạ ánh sáng trên các đối tượng 3D trong một cảnh được tạo ra với chất lượng và hình ảnh tốt nhất, đồng thời cho phép các nhà thiết kế kiểm soát chính xác vẻ đẹp và thẩm mỹ của các đối tượng trong môi trường 3D.
Displacement Map
Displacement Map is a type of texture map that differs from the previous two maps mentioned. Instead of simply simulating the appearance of surface details like Bump Map or Normal Map, Displacement Map actually alters the surface of an object by physically deforming it.
Similar to Bump Map, Displacement Map also uses grayscale values to represent the details. However, the way it is implemented is different. 3D software reads the grayscale values and physically raises the surface (brighter areas) or depresses it (darker areas).
This technique allows Displacement Map to accurately represent intricate details. However, it also requires more resources as the model needs to have a higher polygon count to effectively use Displacement Maps.
A common application of Displacement Map is to create footprints when characters in a game walk on snow. By using Displacement Maps, the game engine can accurately deform the surface and create realistic footprints.
In conclusion, Displacement Map is a texture map that physically alters the surface of an object. It provides a high level of detail but requires more resources.
Ngoài ra, còn nhiều loại texture map khác như Fresnel IOR Map, Refraction Map, Refraction Glossiness Map, Refraction IOR Map, Opacity Map, Emissive Map, … Việc sử dụng và kết hợp các loại map này phụ thuộc vào yêu cầu của mô hình 3D và độ chân thực mà bạn muốn đạt được.
Trong Texture Map có mấy loại?
Trong Texture Map, có hai loại chính là Primary và Secondary. Primary texture là những texture cần thiết để tái tạo chất liệu một cách chân thực. Những loại này bao gồm diffuse map, specular map, và normal map. Diffuse map được sử dụng để mô phỏng màu sắc và tính năng phản xạ ánh sáng của một vật liệu. Specular map xác định mức độ phản chiếu ánh sáng của vật liệu, đồng thời tạo ra vùng sáng và vùng tối. Normal map sử dụng để tạo ra hiệu ứng đồ họa 3D bằng cách thay đổi pháp tuyến của bề mặt. Secondary texture dùng để thêm các hiệu ứng hay chất liệu khác cho đối tượng 3D. Một số loại phổ biến bao gồm bump map, displacement map, và reflection map. Bump map tạo ra các vết nổi và line trên bề mặt mô hình. Displacement map áp dụng các thay đổi độ cao cho đối tượng 3D. Reflection map tái tạo ánh sáng khi nó phản xạ trên bề mặt. Các loại Texture Map này giúp cải thiện chất lượng hình ảnh và tăng tính thẩm mỹ cho mô hình 3D.
Primary Texture Map
Texture map là một phần quan trọng trong việc tạo ra vẻ ngoài và hiệu ứng của một đối tượng 3D trong một cảnh 3D. Nó gồm một số loại chính như Diffuse, Metallic, Roughness, Glossiness, Normal, Displacement/Height.
Diffuse texture map xác định màu sắc của vật thể, trong khi Metallic map quyết định phần nào của vật thể có tính kim loại và phần nào không. Phần lớn vật thể được chiếu sáng dựa trên Metallic map, nơi các điểm trắng xác định tính kim loại và điểm đen xác định không phải kim loại.
Roughness/ Glossiness map quyết định độ nhám hay độ bóng của vật thể. Trong Roughness map, điểm trắng thể hiện bề mặt nhám và điểm đen thể hiện bề mặt trơn loáng. Ngược lại, Glossiness map sử dụng các điểm trắng để xác định độ bóng và các điểm đen để xác định độ nhám.
Normal map sử dụng hệ màu RGB để làm giả chi tiết lên bề mặt vật thể, trong khi Displacement/Height map được sử dụng để tạo ra chi tiết thực sự nổi lên bề mặt vật thể. Các điểm trắng trong Displacement map thể hiện độ nổi lên, trong khi điểm đen thể hiện độ chìm của bề mặt.
Tổng quát, texture map cung cấp những thông tin quan trọng cho việc tạo ra các hiệu ứng và vẻ ngoài thực tế cho các đối tượng 3D trong một cảnh 3D. Chúng cung cấp các chi tiết về màu sắc, tính chất kim loại, độ nhám, bóng và các chi tiết trên bề mặt vật thể, giúp tạo ra các hiệu ứng tương tự như trong thực tế.
Secondary Texture Map
Texture maps là các hình ảnh hoặc bản đồ được áp dụng lên bề mặt của các đối tượng 3D để tạo hiệu ứng và chất liệu thực tế. Loại thứ hai của texture map gồm các thành phần như refraction map, specular map, ambient occlusion (AO) map, opacity/alpha map và emission map.
Refraction map ánh xạ ánh sáng lên bề mặt của vật thể, thể hiện mức độ trong hoặc mờ của nó. Trên map, các điểm trắng thể hiện độ trong, trong khi các điểm đen đại diện cho độ mờ. Loại map này thường được sử dụng để tạo hiệu ứng mờ của chất liệu nước hoặc thủy tinh.
Specular map được sử dụng để làm nổi bật các vùng “highlight”, tức là vùng sáng trên bề mặt vật thể. Nó giúp tăng cường hiệu ứng sáng của các vùng này, tạo hiệu ứng chất liệu kim loại hoặc bóng loáng.
Ambient Occlusion (AO) map thể hiện các vùng tối hoặc bóng đen trên bề mặt vật thể, chẳng hạn như trong các kẽ hở. AO map thường được sử dụng kết hợp với Diffuse map để làm rõ các vùng tối trên vật thể hoặc tạo hiệu ứng của các vết bụi.
Opacity/Alpha map thể hiện độ trong suốt của vật thể. Các điểm trắng trên map đại diện cho khu vực không trong suốt, trong khi các điểm đen thể hiện độ trong suốt. Map này thường được sử dụng để tạo hiệu ứng của các vật thể trong suốt, như kính trong hoặc vật liệu mờ.
Emission map được sử dụng để tạo hiệu ứng phát sáng trên bề mặt của vật thể. Nó thể hiện các vật thể sáng như bóng đèn hay màn hình máy tính. Khi được áp dụng, các vùng trên map sẽ phát ra ánh sáng.
Texture maps đóng vai trò quan trọng trong việc tạo ra hình ảnh 3D có chất lượng thị giác cao và chân thực. Chúng giúp tạo hiệu ứng vật liệu, ánh sáng và các chi tiết nhỏ trên bề mặt của đối tượng, làm cho nó trở nên thực tế và sinh động hơn.