凹凸貼圖（bump 映射），也稱為凸凹紋理映射或皺面貼圖，是計算機圖形學中的一項技術，用于在三維環境中通過紋理方法產生表面凹凸不平的視覺效果。它通過改變表面光照方程的法線，而非表面的幾何法線，來模擬凹凸不平的視覺特征，如褶皺、波浪等。凹凸貼圖的實現方法主要有偏移向量凹凸紋理和改變高度場。此技術通過在渲染像素前加上從高度圖中找到的擾動，使得結果表面更加豐富和細致，更接近物體在自然界中的真實模樣。
簡介
凹凸貼圖是一種在3D場景中模擬粗糙表面的技術，它允許將帶有深度變化的凹凸材質貼圖賦予3D物體。通過光線渲染處理，物體表面會呈現出凹凸不平的感覺，而無需改變物體的幾何結構或增加額外的點面。例如，將一張礫石的貼圖賦予一個平面，經過處理后，這個平面就會變成一片鋪滿碎石、高低不平的荒原。使用凹凸貼圖產生的效果其光影方向角度不會改變，也不會產生物理上的起伏效果。
具體實現
BMEM技術
BMEM技術使用一張稱為高度圖（Height map）的灰度圖來存儲每一點的高度信息，然后由圖形API直接處理。這種方法簡化了凹凸貼圖的實現過程。
法線貼圖法
法線貼圖是一種常用的凹凸貼圖技術，它通過將高度圖轉換成法線圖（Normal Map），其中RGB值分別代表該點的法線方向：Nx、Ny、Nz。這張法線圖可以通過Direct3D的專門函數計算得到。在渲染時，將高度圖的每個像素與光源向量進行點乘，得到表示每一點明暗系數的圖。這樣，模型在背光的凹處會有陰影，在面向光源的地方則更亮，從而使3D模型看起來具有真實的凹凸感。這些計算可以直接在渲染流水線中由硬件完成。
假凹凸貼圖
三維計算機圖形程序員有時使用計算量較小的假凹凸貼圖來模擬凹凸貼圖效果。這種方法使用紋素索引變化取代曲面法線變化，常用于二維凹凸貼圖。例如，在GeForce 2類型的圖形加速硬件中就采用了這項技術。全屏的二維假凹凸貼圖可以通過簡單快速的渲染循環實現，在二十世紀九十年代的示范影像中是一個常見的視覺效果。
與位移映射之間的差別
位移映射與凹凸貼圖的區別在于，凹凸貼圖只改變法線的方向，而不改變幾何體本身，導致的結果是物體輪廓的人為改變，而物體本身的形狀保持不變。凹凸貼圖僅僅是視覺上的改變，類似于透視畫法的效果；而位移映射則真正地改變了3D物體的幾何形狀，使其表面呈現出實際的凹凸不平。
參考資料 >