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[心得] 法线贴图的基本作用(给那些已经会使用软件生成法线的朋友)

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发表于 2010-6-23 04:53 | 显示全部楼层 |阅读模式
在次时代游戏中,模型一般会涉及到这个东西,就是法线贴图文件。
在这里不谈论过于深奥的知识,只是将法线贴图的作用和基本概念
给大家写一下。有的朋友可能会问,为什么这是一个类似知识普及
的帖子而不是教程?为什么不能写给大家一个详细的法线生成教程?

因为做不到,各种不同的模型,需要的是不同的法线制作方式,所
以各种不同的法线生成,要根据您所要处理的模型的不同纹理而定,
一个教程根本无法囊括解决全部问题。

这一如过去我在八年的格斗授课中所说,简单的直摆勾三拳的用法
有千万种,千变万化中唯一点宗旨永恒不变,就是以击打作为手段
来破坏对方的正常生命机能。但是究竟该怎么达到目的,却是你根
据在不同实战情况下的需求,用最直接的方法使用你掌握的技术本
能去达到目的即可。但是如果学生要我为他们整出一个详细的打碎
骨头的教程,想一辈子就照这一个路子死搬硬套,这是做不出来的,
因为我不知道他未来要面对的是什么人,想打碎一个幼儿园中班儿
孩子的骨头,他什么也不用练,18岁成年人的一个重拳打过去就成
了,但他面对的若是一个有小龙那种水平的格斗大师,他问我怎么
去打碎小龙的骨头~~靠~~~我问谁去?

同一个道理,您所要处理的各种不同的模型,其本身的纹理复杂程
度,在决定着您要以各种不同的方式完成对法线的处理,你要一个
一囊而括的教程,真正意义上没人做得到,在这个世界上,一张复
杂的颜色贴皮,交给多个高水平的纹理作者去制作法线,不可能产
生两张完全一样的法线文件,不同理念和处理手法,将产生像指纹
一样复杂的纹理结果。
概念介绍完了,下面进正文。
*********************************************
法线贴皮是什么?
是一种“职业骗子”制作出来的,专门骗人眼睛的点东西。这种骗
子在国际上的职称一般是“纹理艺术家”。

法线,normal line(所以在游戏中后缀为-N)。
始终90度垂直于某平面的那条线就是法线。对于立体表面而言,法
线是有方向的,由立体的内部指向外部的是法线正方向,反过来的是
法线负方向。

深了不说,在次时代游戏模型中,咱们以90度垂直看向模型某表面平
面的那条目光,就是游戏中所谓的法线,目的是为了欺骗咱们这条目
光而存在的那些个贴图,就是法线贴图。

那为什么要做出这个东西来骗咱们的眼睛?
为了增加游戏代入感。
目前的显卡,类似N系7900GS这样的中端显卡,做个粗略统计,不算
渲染,光源等等所耗费的资源,纯以模型说话,在同屏显示的环境下,
大概能容纳同屏模型的总面数为58万左右,同屏模型面的总数越多,越
吃资源,游戏速度就越慢。如果一个影视高分模型,进入到游戏中,估
计一辆汽车就足以让游戏崩得浑天黑地了。
那么,假如在游戏中,需要一个人民英雄纪念碑,或者九龙壁,当我们
的主角视线在中近距离下看墙面上的浮雕时,大家能想象那一面墙的浮
雕有多少个面么?您真的指望,能够依靠模型来把整面墙的浮雕都制作
出来么?不可能,那样的模型没有任何机器能在游戏中承受得住。所以,
一般情况,这些模型的真面目,其实是什么凹凸也没有的大平面一张,
就一个面,一白板是也。
这时就需要法线贴图了,这种贴图的作用就是利用色深不同,产生虚拟
的凹凸纹理和不同的反光质感错觉效果,尽可能的在我们的目光接近90
度垂直于模型表面时,使我们产生误以为模型表面存在有丰富的凹凸纹
理质感的错觉,欺骗眼睛,使游戏带入感增强。就这么简单。

就跟上面说的打拳一样,破坏生命机能放倒对手就是目的,没做到就是
失败。而这个,骗眼睛,就是法线存在的目的,无论您怎么做处理,最
后,依着您想要的效果骗了眼睛,就是唯一的目的。如果您想靠法线表
现出一身狗毛,也没和别人说,人人看了都说那就是狗毛,您就成功;
要是人人看了后都说那是一身狗癣,那就是您失败鸟。

很多并不是专业学习建模和纹理的朋友可能误以为,颜色贴皮拿过来,
使用PS的法线生成插件,直接利用颜色贴皮生成的那张不蓝不紫的东西,
就是法线贴图的制作方法,其实不是这么简单,我举个简单的例子:

我现在要做一支TT-33手枪的建模,而在颜色贴皮中,这支枪的上滑架侧
面,有一块因长期跟枪套摩擦,出现的掉漆,那是一道因摩擦而产生的划
痕,暴露出了枪械滑架的金属色。
在使用这个颜色贴皮来生成法线之前,您就必须在颜色贴皮中,将这块摩
擦色斑先除掉,使其和其他未摩擦的部位颜色完全一致,否则,如果直接
来生成法线,在游戏中您就会看到因色深不同而导致的视觉效果偏差,出
现一个瑕疵。
我想要的视觉效果,是一个因和枪套长期摩擦而产生的掉漆划痕。而不是
一个因严重外力碰撞产生的掉漆凹痕。如果使用法线生成插件直接生成法
线,方向对了,则会给人的视觉一个因严重碰撞导致的凹痕效果,活像这
枪的此位置被用力摔过,而不是被枪套蹭出来的。这种错误信息会通过视
觉直接传达给玩家,如果正巧碰上您这还是个解谜游戏,崴了,这可能会
使玩家揣摩这枪以往的历史故事,是不是和遇到一些谜题相关。

如果法线方向做错了呢?就导致这地方凸起一个东西,让人误以为您是想
在这里表现出枪械上的某一个零件。若碰到懂枪械,又喜欢吐槽的玩家,
可能就会说了,您这只枪上,那个本来没有任何零件的上滑架侧面是什么
零件?您到底懂不懂枪?云云~~~~~~~~

可能有些朋友会说,这是吹毛求疵吧,像这么点的小瑕疵,看得过去就成,
这么认真没必要的。OK,一个大型作品,这里也过去的就成,那里也过得
去就成,千万处瑕疵加在一起就是大窟窿。这就是专业和非专业的区别所
在。
过去教我MAYA的那个老师,我曾看到他做一个简单的影视场景,甚至会考
虑到在墙壁上声控灯感应器的上面和下面加上手蹭污痕的纹理,我问:
“这不是声控的么?为什么要在它附近的墙上加手指的污痕效果?”
回答是:“去观察一下这类楼房的感应器,咱们做的这个场景不是高级物业
小区,而是一个普通平民小区,如果是高档物业小区,灯泡憋了马上就会被
换掉,人们几乎感觉不到不方便,所以这地方是干净的。但是平民小区就不
一样,灯泡一憋,一两个月没人管是家常便饭,而很多不住在这里的来访客
人跺脚灯不亮,就会误以为是手控灯,伸手往这里摸开关是本能动作。一个
月下来这里就会有这块痕迹。这个片子里,要给这个楼道特写镜头,你觉得
他们是想表现什么?八成就是想表现主角或配角在当时所处的社会阶级和生
活环境,所以该加的都加上,这些细节都是有力表现这楼里的住户身处社会
阶层的侧面映衬。”

还是那句话,要做就做到最好,尽己所能,做到最好,能力有限是一回事,
明明能做好,却来个看得过去就成,这就是态度问题了。

如何使用颜色贴皮生成法线?
死规则里其实就包括两步。

1:首先,将您要制作法线的那张颜色贴皮的颜色去除,使其变成黑白的,因
为自动生成法线的凹凸纹理,插件认的不是色温而是色深,在五颜六色的贴皮
上,咱们的眼睛只能判断色温而无法判断色深,只有将其变成黑白灰三色,才
能准确看清各种复杂纹理的色深。

2:根据凹凸方向,对各局部部位纹理色深进行调整。
到现在为止,除了魔方那类简单的模型外,我没见到一张颜色贴皮是去了色之
后纹理走向全部不用调整,都是正确的,全部需要对其色深进行详细调整后,
才能做到凹凸走向是正确的。
拿《费伦精灵真化包》举例子,为人体做法线的时候,肚脐和乳头这两个地方
就需要详细处理,乳晕和乳头都应该是凸起效果,但往往自动生成的结果是,
肚脐是凸起的,乳晕是凸起的,乳头是凹陷的。反过直接处理呢?结果就是肚
脐是正确凹陷下去了,乳头也正确凸起来了,可是乳晕却错误凹陷下去了,活
像是在人胸前挖了两个坑疤,又在两个疤中间钉了两个山药豆儿。无论你怎么
翻法线,走向都不对。
这时,就需要在颜色去除后,对某器官的色深进行进一步手动处理,之后才能
生成出正确的法线。
如果是更复杂的模型呢?比如九龙壁,花花绿绿九条龙,哪里是凸起来的,哪
里是凹下去的,在抽离颜色贴皮的色温,使其变成黑白灰三色后,究竟能处理
出多强大的法线,全在于您的经验和水平,而经验和水平来自于何处?
在于您:
每一次处理,无论成功和失败,都是在力图追求最好,促使水平不断进步,这
来自于您在每次处理时的————态度。

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发表于 2010-6-23 04:56 | 显示全部楼层
[em17]沙发~

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发表于 2010-6-23 04:56 | 显示全部楼层
[em17]板凳也不给你们~

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 楼主| 发表于 2010-6-23 05:21 | 显示全部楼层
紫怡以后有机会来北京吗?到我们那个手办模型俱乐部里来玩儿吧~~~~

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发表于 2010-6-23 05:24 | 显示全部楼层
看完影大這長長一篇的說明...
算是了解了一點法線是啥
不過沒學過美術方面的技術,所以有一些比較專業的東東就看不太懂了(抓頭)
不過寫的非常詳細,一定要贊一個
影大辛苦了~打這麼長一篇[em67]

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发表于 2010-6-23 05:27 | 显示全部楼层
[em17]有机会就看看吧~

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 楼主| 发表于 2010-6-23 07:25 | 显示全部楼层
嘿嘿~~其实很多老技术型前辈们不爱写这种文,就是因为这个,
因为需要的朋友不多~~~
大多数玩家朋友业余时间玩游戏,都是为了图个轻松愉快,看这
种学习类的帖子太痛苦了~~~除非对制作特别的感兴趣。
我写这个,也是因为在咱们区里看到一个朋友在狠命钻研法线,
所以写出来送给他的。

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发表于 2010-6-23 07:30 | 显示全部楼层

回复 7# yyk197785 的帖子

不過我覺得還是很有用
因為其實玩遊戲的人分兩種
一種是體驗遊戲樂趣,享受其遊戲性並從中得到滿足感
而另一種人,是玩遊戲內的"元素"和"機制"
透過不斷的修改,創造,達到自已所想要的面貌。進而得到滿足感

影大這篇文會對後者有很大的幫助的 =ˇ=

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发表于 2010-6-23 07:38 | 显示全部楼层
[em17]和我解釋的方法不太一樣。

我是光學理論派的。

我的法線是用光來解釋的,一種光照射影響物體顯現,顏色和立體感,還有表面間的粗躁程度造成漫射 折射 反射  空氣 另外還有空間的物質 如 空氣  水之類透光  傳媒 也會對物體表面有影響。

至於詳細解說 一句話 懶加上很難說,畢竟這是我從一本 1962年的書上看到的 雖然很老很舊的書又很厚,不過理論觀點很好(雖然和3D沒很直接關係)

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发表于 2010-6-23 08:20 | 显示全部楼层
顶影大的教程,边玩边学更有意思

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发表于 2010-6-23 09:07 | 显示全部楼层
感谢影大又送出这么一篇教程,或许,又可以少走很多弯路了[em17]
头像被屏蔽

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发表于 2010-6-23 09:19 | 显示全部楼层
提示: 作者被禁止或删除 内容自动屏蔽

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发表于 2010-6-23 09:21 | 显示全部楼层
俺只是过来看下影大直摆勾三拳是个什么样的必杀技的...

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发表于 2010-6-23 09:41 | 显示全部楼层
感谢影大!~我会好好学的!!

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发表于 2010-6-23 09:42 | 显示全部楼层
前排~[em40]
看来以前生成法线的方法还是很有问题的~

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发表于 2010-6-23 10:16 | 显示全部楼层
讲解的很详细~很好~

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发表于 2010-6-23 10:28 | 显示全部楼层
谢谢影大 仔细研读中~~

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这么专业啊,影大
我一直缺少这方面的知识啊

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发表于 2010-6-23 10:47 | 显示全部楼层
不过影大啊,能不能具体的给个例子,截几张图啊
比如说对纹理色深的调整,到底怎么调会突出,怎么调会凹陷?

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感謝影大的教程,先收下,研究.研究.

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影大还在睡觉吧...以后不要睡那么晚了...4点噢

身体的机能没有恢复,第二天的训练就无法达到最佳效果^^(影大应该常去健身房吧)

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受教了

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很受用~感謝影大

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发表于 2010-6-23 12:30 | 显示全部楼层
用如此直白的话阐述复杂的技术原理[em05][em05] [em05]

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后排支持一下~

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感谢影打,自动生成的原来有错误的?我说怎么没吃看都那么奇怪

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想起了俺的毕业设计《法线贴图在3D动画中的应用》……

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[em05] 很好的教育篇···偶不太懂法线···看过影大的文章后~大概知道了!···偶PS法线都不知道有个生成法线的插件···偶都是用滤镜加手绘加调色出来的(挺外行的)[em55] ···

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回复 29# 空气影子 的帖子

某种程度来说...我觉得您这更内行[em55]
纯手工制作也...很有难度的事吧 囧...

美术方面只有小学程度的流泪飘过[em22]

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哈,乱影大大前面一段格斗的话语,很幽默啊~~
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