バンプマップとディスプレイスメントマップ

バンプマップ vs ディスプレイスメントマップ

バンプマップ、ノーマルマップ、ディスプレイスメントマップはすべて3Dモデルに表面の詳細を追加しますが、その動作方法は根本的に異なります。違いを理解することは、ショットに適した手法を選ぶために非常に重要です。ディスプレイスメントが必要なときにバンプマップを使用すると、シルエットが平坦になります。バンプマップで十分なときにディスプレイスメントを使用すると、レンダリング時間が無駄になります。

バンプマップはグレースケール画像で、白が隆起領域を、黒が窪み領域を表します。レンダラーはバンプマップを使用して、照明計算中にサーフェス法線を摂動させ、表面をでこぼこに見せます。バンプマップはジオメトリをまったく変更しないため、非常に高速にレンダリングできます。オブジェクトのシルエットは完全に滑らかなままです。バンプマップは、傷、毛穴、織り目などの細かい表面の詳細に最適です。

ノーマルマップはバンプマップに似ていますが、より洗練されています。単一のグレースケール値の代わりに、3つのカラーチャンネルを使用して各ポイントでのサーフェス法線の正確な方向を保存します。これにより、特に斜めから見た表面の場合、バンプマップよりも正確な照明が得られます。ノーマルマップはゲーム開発の標準であり、ローポリゴンモデルに中程度の詳細を追加するためにVFXで広く使用されています。

ディスプレイスメントマップは実際にジオメトリを移動させます。ディスプレイスメントマップの各ピクセルは表面を外側に押し出したり内側に引っ張ったりして、実際の3D詳細を作成します。つまり、オブジェクトのシルエットが変化し、影や反射に詳細が見えるようになります。ディスプレイスメントはバンプマップやノーマルマッピングよりもはるかにリアルですが、ジオメトリを細分化する必要があるため、レンダリングコストもはるかに高くなります。

実際には、これら3つの手法を一緒に使用します。バンプマップまたはノーマルマップは、シルエットを変更する必要のない細かい詳細を処理します。ディスプレイスメントは、シルエットに表示する必要がある中規模および大規模な形状変化を処理します。たとえば、キャラクターの肌は、毛穴やしわにノーマルマップを使用し、筋肉や顔の特徴の全体的な形状にディスプレイスメントマップを使用する場合があります。