“法线贴图里存的,为什么是‘切线空间‘?“——一张贴图能贴遍万物的终极秘密
引子:小明的"同一张法线贴图,凭什么砖墙能用、地面能用、连球体也能用"小明学做 3D 材质,用上了法线贴图(Normal Map)——那种能让平坦的墙面"看起来"凹凸不平、砖缝分明的神奇贴图。效果好得惊人,一张平面模型,硬是被"骗"出了立体的砖块质感。他随手把这张砖墙法线贴图,试着贴到了别的模型上:贴到弯曲的圆柱上——凹凸感正常!贴到倾斜的斜面上——正常!甚至贴到滚圆的球体上——依然正常!小明愣住了:"这太神奇了!同一张法线贴图,我贴到平的墙、弯的柱子、斜的面、圆的球……它居然’哪儿都能用’,凹凸效果全都对!可’法线’不是表示’表面朝向’吗?平墙朝前、地面朝上、球面朝着四面八方——朝向明明完全不同啊!如果贴图里存的是’朝向’,那墙用的图,贴到朝上的地面上,朝向不就全乱了吗?为什么没乱?!难道……这张贴图里存的,根本不是’绝对的朝向’,而是某种’到哪儿都通用’的、更聪明的东西?"小明这个绝妙的困惑,恰恰问到了法线贴图最精髓的设计——为什么它存的,是"切线空间(Tangent Space)"的法线,而不是"世界空间"的法线。今天,我们就来揭开这个"一张贴图贴遍万物"的终极秘密。一、先搞懂:法线贴