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在以前的文章中介绍过 GLTF 编辑器，编辑器能够对模型的各种材质纹理进行编辑批改，然而有一些老手用户可能对这些材质纹理不太理解，所以我收集了一些材料对这些材质纹理做一下具体的介绍，明天这篇文章次要是介绍位移贴图。
1、什么是位移贴图
位移贴图（Displacement Mapping）是计算机图形学中一种罕用的纹理映射技术，用于在渲染过程中模仿物体外表的细节几何形态变动。与其余纹理贴图技术相比，位移贴图可能提供更高级别的细节和真实感。
与其余纹理贴图技术（如法线贴图）不同，位移贴图不仅能够扭转物体外表的法线方向，还能够间接批改顶点的地位。它应用灰度图像来示意物体外表的位移量，其中每个像素值示意该地位的位移偏移量。彩色通常代表没有位移，红色代表最大位移，灰度色值则示意不同强度和方向的位移。
2、位移贴图的作用
位移贴图（Displacement Mapping）次要用于加强计算机图形渲染中物体的细节和形态变动，从而晋升渲染后果的真实感和逼真度。它具备以下几个次要作用：
- 加强细节体现：位移贴图能够模仿物体外表的渺小凹凸、纹理和细节，使得渲染出的物体更具备真实感和细腻度。通过批改顶点的地位信息，位移贴图可能在物体外表产生更多的轻微变动，使得渲染后果更加精密、丰盛。
- 减少形态变动：位移贴图能够扭转模型外表的几何形态，使得物体看起来更加简单、多变。通过在特定区域调整顶点的地位，位移贴图能够模拟出物体上的凹凸、浮雕等成果，使得物体的外观更加丰盛多样。
- 影响光照计算：位移贴图可能在光照计算过程中思考顶点的地位偏移，从而影响光照的投影和反射。这样能够使得物体的暗影和高光成果更加实在，与外表的形态变动绝对应，加强了渲染后果的细节和立体感。
- 晋升渲染品质：通过应用位移贴图，能够在渲染过程中实现高级别的细节出现，使得物体的外表更加实在、真切。它可能使渲染后果更加粗疏、准确地反映物体外表的形态和细节，晋升渲染品质和视觉效果。
位移贴图在游戏开发、电影特效、虚拟现实和产品可视化等畛域广泛应用。它能够使虚构场景的物体更加实在、粗疏地出现，从而晋升用户体验和视觉效果。同时，位移贴图也具备肯定的计算资源要求，因而在实时渲染场景中须要均衡其应用和性能需求。
3、位移贴图的实现原理
位移贴图的实现原理能够概括为以下几个步骤：
- 创立位移贴图：首先，须要生成一张灰度图像，用于示意物体外表的位移量。能够应用专门的位移贴图生成工具或计算机图形学软件来创立。在这张灰度图像中，每个像素的灰度值代表了该地位的位移偏移量。
- 顶点位移计算：在渲染过程中，对模型的每个顶点进行位移计算。这个计算的根底是应用位移贴图中相应地位的像素值，将其映射到模型外表的对应顶点上。计算时能够通过插值技术来获取相邻像素的位移值。
- 位移向量利用：依据计算失去的位移偏移量，批改模型外表顶点的地位信息。通常，位移向量会被加到原始的顶点坐标上，从而扭转模型的几何形态。
- 细化位移后果：为了取得更加平滑和粗疏的位移成果，能够对位移计算结果进行细化解决。这能够通过应用细分曲面 (Subdivision Surfaces)、润滑滤波(Smoothing Filters) 等技术来实现。
- 渲染和输入：通过位移贴图解决的模型能够进行渲染，以生成最终的图像或动画。在渲染过程中，位移贴图会影响光照计算、法线方向以及对外表细节的出现。最终的渲染后果会更加实在、粗疏地反映物体的形态和细节。
须要留神的是，位移贴图的实现可能因渲染引擎、工具和技术的不同而有所差别。不同的实现办法可能采纳不同的算法和技术来计算位移和解决细节。在理论利用中，还须要依据具体情况调整位移贴图的参数和应用形式，以取得称心的渲染成果。
4、总结
依据以上的解说，大家应该对位移贴图有了一个整体的理解。上面咱们来用 GLTF 编辑器 来试着给飞机模型做下位移贴图，看下成果如何，感触下视觉效果。
这是一个真切的苹果 3D 模型，当初我筹备用一张画有树叶的图片作为材质贴图，图中有三个树叶，如下图：
应用 GLTF 编辑器 为模型设置位移贴图，看看成果：
能够看到，苹果外表的几何形态变动和细节变动都和贴图上的凹凸、纹理或细节比拟类似。看完之后，是不是对位移贴图有了一个比拟全面的意识。下一期，将为您介绍法线贴图的实现原理。
原文链接：位移贴图的实现原理
