建模

Normal Map

法線貼圖(Normal Map)是一種 RGB 貼圖,透過改變光線照射到模型的方式來“偽裝”表面細節,在不增加多边形的情况下加入凸起、凹陷與凹槽。

Normal Map 是什麼?

法線貼圖是一種貼圖,用於在其 RGB 通道中存放每個像素的表面方向(法線向量)。當著色器讀取它時,貼圖會影響光線如何從表面反射。這會在原本平坦的幾何體上,製造出高頻細節的錯覺,例如刮痕、毛孔和面板接縫線。

如何運作

法線貼圖是 bake-down 工作流程的主力。你先雕刻或建模一個 high-poly 資產,接著把細節烘焙到一張法線貼圖中,再套用到輕量的 low-poly 網格上。紫藍色的外觀源自把 X、Y、Z 方向編碼到紅、綠、藍三個通道。最常見的 tangent-space 法線貼圖能讓貼圖隨模型一起變形,因此對動畫角色至關重要。

使用情境

  • 把從高模模型雕刻的細節烘焙到可供遊戲使用的低模網格上

  • 在不增加額外幾何的情況下加入織物紋理、磚牆紋理或刮痕

  • 保持低多邊形數量以實現即時與行動裝置 3D

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常見問題

法線貼圖是 RGB 貼圖,用來儲存模型每個像素的表面方向,或稱法線向量。當著色器讀取它時,就會“改寫”光線反射的方式,從而在平坦的幾何上製造出刮痕、孔隙和面板線等細節的錯覺。它在不增加多邊形的情況下,增加了看起來更豐富的細節。

每個像素會在紅、綠、藍三個通道中編碼 X、Y、Z 方向,告訴著色器該表面部分朝向哪個方向。光照計算使用這些方向,而不是實際的平面幾何,因此光線能夠令人信服地“捕捉”不存在的凸起和凹槽。

凹凸貼圖是灰階,只儲存高度,讓人覺得表面被往上或往下“頂”了一點。法線貼圖是 RGB,儲存完整的 3D 表面方向,因此能以更高精度對任何角度的光線作出反應。在現代 PBR 管線中,法線貼圖已在很大程度上取代了凹凸貼圖。

法線貼圖只會改變光線如何打到平坦表面,因此外輪廓(silhouette)不會變。位移貼圖會在物理上移動幾何體,改變外輪廓並投射出真正的陰影。法線貼圖更便宜;當輪廓必須正確時才使用位移。

主導的藍色來自 Z 軸,也就是表面的「上」方向,並被儲存在藍色通道中。平坦的區域會直直朝外,因此讀作淡藍紫色。朝紅色與綠色的偏移表示表面沿著 X 與 Y 軸傾斜。

你先做出高模(high-poly)雕刻,接著做一個對應的低模(low-poly)網格並整理好 UV,然後用 Blender、Marmoset Toolbag 或 Substance Painter 之類的工具把高模表面的細節烘焙(bake)成法線貼圖。最後,低模網格就能用遠低於多邊形成本的代價顯示雕刻出的細節。

切線空間(tangent-space)的法線貼圖是相對於表面,因此會隨模型一起變形,特別適合用在動畫或可重複使用的網格上。物件空間(object-space)的法線貼圖會固定在模型的朝向上,對靜態物件更精確,但不適合需要變形的情況。切線空間(tangent space)是最常見的預設值。

不會。法線貼圖只會改變光線與表面的互動方式,因此網格的外形輪廓仍保持平面。若要有能改變輪廓的真正幾何細節,你需要位移貼圖(displacement map)或額外的多邊形。

是的。Meshy 會把法線貼圖作為其 PBR texture set 的一部分輸出,因此由 AI 生成的 3D 模型會以已烘焙好的清晰表面細節直接到手。你可以在不需要手動烘焙(baking)流程的情況下,直接匯入到你的引擎中。