初探Parallax Mapping效果。

原創

2020-02-20 23:11

前幾天在shadertech網站上看到一個獲金牌的效果，叫relief mapping，其中包含relief texture mapping和steep parallax mapping，效果非常好，於是開始琢磨着如何來實現其效果，由於steep parallax mapping需要ps3.0的支持，relief texture mapping需要二叉樹的搜索，都對資源要求比較高，所以暫時實現了parallax mapping，發現效果非常好，比normal mapping還要好。

其實現方法主要是需要計算切線空間內的幾個分量，需要normal, tangent, binormal這三個分量，一般來說，法線分量比較容易計算，而binormal分量則是通過tangent和normal的叉乘得到，而tangent的計算就相對複雜一些，以下是C++代碼：

for ( DWORD i=0; i<dwTotalTri; i++ )

{
    int nOffset = 3 * i;
    int idxVertex0 = tri[nOffset];
    int idxVertex1 = tri[nOffset + 1];
    int idxVertex2 = tri[nOffset + 2];

    D3DXVECTOR3 v0 = D3DXVECTOR3(vertex[idxVertex0]);
    D3DXVECTOR3 v1 = D3DXVECTOR3(vertex[idxVertex1]);
    D3DXVECTOR3 v2 = D3DXVECTOR3(vertex[idxVertex2]);

    D3DXVECTOR2 w0 = D3DXVECTOR2(vertex[idxVertex0].u, vertex[idxVertex0].v);
    D3DXVECTOR2 w1 = D3DXVECTOR2(vertex[idxVertex1].u, vertex[idxVertex1].v);
    D3DXVECTOR2 w2 = D3DXVECTOR2(vertex[idxVertex2].u, vertex[idxVertex2].v);

    float x1 = v1.x - v0.x;
    float x2 = v2.x - v0.x;
    float y1 = v1.y - v0.y;
    float y2 = v2.y - v0.y;
    float z1 = v1.z - v0.z;
    float z2 = v2.z - v0.z;

    float s1 = w1.x - w0.x;
    float s2 = w2.x - w0.x;
    float t1 = w1.y - w0.y;
    float t2 = w2.y - w0.y;
    float r = 1.0F / (s1 * t2 - s2 * t1);
    D3DXVECTOR3 sdir((t2 * x1 - t1 * x2) * r, (t2 * y1 - t1 * y2) * r, (t2 * z1 - t1 * z2) * r);
    D3DXVECTOR3 tdir((s1 * x2 - s2 * x1) * r, (s1 * y2 - s2 * y1) * r, (s1 * z2 - s2 * z1) * r);

    tan1[idxVertex0] += sdir;
    tan1[idxVertex1] += sdir;
    tan1[idxVertex2] += sdir;

    tan2[idxVertex0] += tdir;
    tan2[idxVertex1] += tdir;
    tan2[idxVertex2] += tdir;

}

for( i = 0; i < dwTotalVertex; i ++ )
   {
    D3DXVECTOR3 &N = vertex[i]]->normal;
    D3DXVECTOR3 &T = tan1[i];
    float a = N.x * T.x + N.y * T.y + N.z * T.z;
    D3DXVec3Normalize(&vertex[i]->tangent, &(T - N * a));
    D3DXVECTOR3 temp;
    D3DXVec3Normalize(&vertex[i]->binormal, D3DXVec3Cross(&temp, &N, &vertex[i]->tangent));
   }

這樣就可以得到tangent和binormal以及normal三個分量，然後在VS裏面將這三個分量分別點乘Light的xyz三個分量，得到一個新的float3，再講這三個分量分別點乘vEye的xyz三個分量得到一個新的float3，這樣做的目的是將vEye和vLight的位置轉換到切線空間內。然後PS裏再針對高度信息來計算bump的顏色，即可。