Co je paralaxní mapování?

Základy paralaxního mapování

Co je paralaxní mapa?

Paralaxní mapa je typ textury, která znázorňuje hloubku nebo výšku detailů povrchu – podobně jako topografická mapa.

Pokud se například díváte na 3D grafiku cihlové zdi, vypadá bez speciálních efektů ploše. Díky paralaxnímu mapování však cihlová zeď vypadá realističtěji, protože do plochého obrázku přidává zapuštěné řádky malty. Tato technologie „klame“ oko tím, že manipuluje s texturami tak, aby ve 2D prostoru vypadaly trojrozměrně.

Paralaxní mapování nachází využití v mnoha odvětvích, včetně následujících:

• Herní průmysl
• Filmy a animace
• Virtuální a rozšířená realita
• Webdesign

Základy vnímání hloubky

Při zpracování vizuálních informací a vnímání hloubky spolupracují oči a mozek. Mozek určuje hloubku na základě binokulárních podnětů, které porovnávají obrazy z obou očí a vytvářejí tak ucelený obraz. To vám pomáhá odhadnout hloubku.

Hloubku však dokážeme posoudit i jedním okem, a to díky monokulárním podnětům. Perspektiva, stín, relativní velikost a přechody textur poskytují mozku důležité informace o hloubce.

Paralaxní mapování funguje díky tomu, jak lidský mozek vnímá hloubku. Když se pohybujete, bližší objekty se posouvají více než vzdálené. Paralaxní mapování využívá tento princip k tomu, aby se textury objektů měnily v závislosti na úhlu pohledu. To simuluje hloubku, kterou váš mozek očekává.

Když například jedete autem, zdá se vám, že blízké stromy rychle ubíhají, zatímco vzdálené hory se posouvají jen pomalu. Tento rozdíl v pohybu vám poskytuje pocit hloubky. Paralaxní mapování tento jev napodobuje tím, že se blízké detaily pohybují o něco více, což vytváří iluzi hloubky na rovném povrchu.

Paralaxní textury

Paralaxní textury se také nazývají výškové mapy nebo mapy posunutí. Jedná se o obrázky ve stupních šedi, v nichž jednotlivé odstíny představují výšku detailů povrchu. Světlejší odstíny označují vyvýšené oblasti, zatímco tmavší odstíny označují níže položené oblasti.

Pomocí těchto textur lze dodat hloubku jinak plochým povrchům bez nutnosti přidávat další mnohoúhelníky. Obraz je tak realističtější, aniž by se snížila rychlost nebo doba načítání.

Paralaxní mapování pomocí textur určuje, jak se mají jednotlivé části hlavní textury měnit v závislosti na úhlu pohledu diváka. Algoritmus mapy interpretuje hodnoty stupňů šedi paralaxní textury a vytváří realističtější obraz.

Vytvoření paralaxní textury

Při tvorbě paralaxní textury postupujte následovně:

1. Začněte základním obrázkem. To je o plochý obrázek textury povrchu, který chcete napodobit, jako je cihla, dlaždice nebo kámen.
2. Určete výšku a hloubku. Představte si, které části textury mají být vyvýšené a které zapuštěné.
3. Převeďte obrázek do odstínů šedi. Pomocí grafického editoru obarvěte oblasti odstíny šedé. Pro vyvýšené oblasti použijte světlé barvy, pro zapuštěné oblasti tmavší.
4. Dolaďte návrh. Rozostřením textury a úpravou kontrastu nastavte plynulejší přechody mezi všemi oblastmi.

Výše uvedený postup ovšem nemusíte dělat ručně. Aplikace Adobe Photoshop obsahuje nástroje pro tvorbu a úpravy obrázků ve stupních šedi. Můžete také využít špičkový nástroj Adobe Substance 3D, ve kterém paralaxní textury vytvoříte několika kliknutími myši.

Techniky paralaxního mapování

Principy fungování paralaxního mapování

Paralaxní mapování využívá několik základních principů:

• Posunutí textury. Paralaxní mapování funguje na základě posunu souřadnic textury. V závislosti na perspektivě diváka mění místo, kde se vzorky textur nacházejí, čímž vytváří iluzi hloubky.
• Mapy výšky a posunutí. Paralaxní mapování používá mapu ve stupních šedi, která určuje stupeň posunu textury.
• Úhel pohledu. Efekt paralaxního mapování se mění v závislosti na úhlu pohledu diváka na povrch. Při změně úhlu se posun upravuje tak, aby simuloval 3D povrch.

Představte si, že se díváte na otevřenou knihu. Jednotlivé stránky představují jednu vrstvu hloubky textury. Každou stránku byste viděli jasně, pokud byste se na knihu dívali přímo pod úhlem 90 stupňů. Jestliže však knihu nakloníte, stránky blíže k vám zakryjí stránky, které jsou dále. Paralaxní mapování k simulaci tohoto efektu u 2D textur využívá výškovou mapu, jež určuje, které textury jsou z pohledu diváka blíže a které dále.

Průvodce paralaxním mapováním krok za krokem

Paralaxní mapování je pokročilá technika, ale s nástroji, jako je Substance 3D, je její použití jednoduché. Níže naleznete několik tipů, které vám usnadní začátky:

• Začněte výběrem textury. Může to být cihlová zeď, cesta z dlažebních kostek nebo dlaždicová podlaha.
• Vytvořte výškovou mapu. Pomocí softwaru, jako je Photoshop, převeďte texturu do stupňů šedi.
• Použijte grafický modul. Většina grafických modulů, jako například Unity, podporuje paralaxní mapování. Importujte hlavní texturu a výškovou mapu.
• Použijte shader paralaxního mapování. Přiřazením shaderu nebo materiálů přidejte k textuře paralaxní mapování a propojte ho s výškovou mapou.
• Upravte parametry. Upravte intenzitu efektu paralaxy, abyste dosáhli požadované iluze hloubky.
• Podívejte se na texturu z různých úhlů. Pohybujte kamerou a sledujte, jak se textura mění při pohledu z různých úhlů.

Tyto rychlé tipy vám pomohou v začátcích práce s paralaxním mapováním. Nebojte se experimentovat a zkoušet vlastní postupy.

Výhody paralaxního mapování

Paralaxní mapování nabízí řadu výhod, například:

• Realističtější vzhled. Paralaxní mapování dodává obrázkům členitější vzhled, který lépe napodobuje reálné materiály.
• Emocionální působení. Realističtější podání umožňuje vytvářet věrohodněji vypadající hry a animace a vtáhnout tak diváka více do děje.
• Optimalizovaný výkon. Paralaxní mapování přidává obrazu hloubku manipulací s texturami namísto přidávání dalších mnohoúhelníků. Vykreslování je tak mnohem rychlejší, což je velmi žádoucí u aplikací zobrazujících grafiku v reálném čase, jako jsou počítačové hry.

Praktické využití

Paralaxní mapování se používá například pro:

• Hry, včetně virtuální reality
• Architektonické modely
• Vizualizace produktů pro výrobce a prodejce

Od plochého obrázku k 3D: paralaxní mapování v Substance 3D

Paralaxní mapování způsobilo revoluci v řadě odvětví, od herního průmyslu po webdesign. Pomocí této technologie můžete vtisknout plochým 2D obrázkům mnohem více detailů a výrazně tak zlepšit vzhled svých modelů.

Nejlepším způsobem, jak se přesvědčit o možnostech paralaxního mapování, je vyzkoušet ho na vlastní kůži. Pořiďte si Adobe Substance 3D a vytvářejte úžasnou, komplexní grafiku, která uhrane vaše publikum.