Що таке паралактичне відображення?
Паралактичне відображення – це техніка, яка додає глибини та деталізації текстурованим поверхням для компʼютерної графіки.
Паралактичне відображення – популярний інструмент для створення ілюзії деталізації поверхні без додавання зайвих багатокутників до 3D-моделі. Ця технологія дає змогу текстурам проявляти нерівності, як-от вибоїни та вмʼятини, якщо дивитися на них під різними кутами.
Паралактичне відображення 101.
Що таке паралактичне відображення?
Паралактична мапа – це тип текстури, яка відображає глибину або висоту деталей поверхні подібно до топографічної мапи.
Наприклад, якщо дивитися на 3D-графіку цегляної стіни, вона виглядає пласкою без спеціальних ефектів. Але паралактичне відображення робить цегляну стіну більш реалістичною, додаючи до плоского зображення заглиблені лінії швів між цеглинами. Ця технологія «обманює» око завдяки маніпулюванню текстурами для надання тривимірного вигляду у 2D-просторі.
Вона застосовується в багатьох галузях, зокрема:
- Відеоігри
- Фільми та анімація
- Віртуальна й доповнена реальність
- Вебдизайн
Основні відомості про сприйняття глибини.
Очі та мозок людини працюють разом під час оброблення візуальної інформації та сприйняття глибини. Мозок визначає глибину за допомогою бінокулярних сигналів, які забезпечують можливість для порівняння зображень кожного ока для створення цілісної картинки. Це допомагає зрозуміти глибину.
Але людина також може оцінити глибину лише одним оком завдяки монокулярним сигналам. Перспектива, тінь, відносний розмір і градієнти текстури забезпечують для мозку важливу інформацію про глибину.
Паралактичне відображення працює завдяки особливостям сприйняття глибини людським мозком. Під час руху ближче розташовані обʼєкти зміщуються більше, ніж віддалені. У паралактичному відображенні цей принцип використовується, щоб змусити текстури обʼєктів змінюватися відповідно до кута огляду. Так імітується глибина, яку очікує побачити мозок.
Наприклад, коли їдеш у машині, здається, що близько розміщені дерева пролітають повз швидко, а от далекі гори рухаються повільно. Така різниця в русі дає відчуття глибини. Паралактичним відображенням імітується цей принцип, і деталі, що розміщені ближче, рухаються трохи швидше. Так створюється ілюзія глибини на пласкій поверхні.
Паралактичні текстури.
Паралактичні текстури також називають мапами висоти або зміщення. Це чорно-білі зображення, у яких відтінками сірого відображається висота деталей поверхні. Світліші відтінки відповідають піднятим ділянкам, а темніші – опущеним.
Ці текстури дають змогу додати глибини пласким поверхням без розміщення додаткових багатокутників. Це робить візуалізацію реалістичнішою без погіршення швидкості та часу завантаження.
Текстури в паралактичному відображенні використовуються для визначення порядку зміни кожної частини основної текстури залежно від кута зору глядача. Алгоритмом мапи значення відтінків сірого паралактичної текстури інтерпретуються для створення реалістичнішого зображення.
Створення паралактичних текстур.
Для створення паралактичної текстури:
- Почніть з базового зображення. Це двовимірне текстурне зображення поверхні, яку потрібно відтворити, наприклад цегли, плитки або каменю.
- Визначте висоту. Візуалізуйте, які частини текстури мають бути підняті, а які – заглиблені.
- Відобразіть зображення у відтінках сірого. У графічному редакторі розфарбуйте ділянки відтінками сірого – світлішими для піднятих ділянок і темнішими для заглиблених.
- Доведіть дизайн до досконалості. Розмийте та змініть контраст текстури, щоб зробити плавніші переходи між усіма ділянками.
Це також не потрібно робити вручну. Adobe Photoshop постачається з інструментами для створення та покращення зображень у відтінках сірого. Adobe Substance 3D – просунутий інструмент для створення паралактичних текстур кількома кліками.
Методика паралактичного відображення.
Як працює паралактичне відображення.
Паралактичне відображення працює за кількома основними принципами:
- Зміщення текстури. Паралактичне відображення виконується через зміщення координат текстури. Вона зміщується там, де зразки текстур залежать від ракурсу споглядання, створюючи ілюзію глибини.
- Мапи висот і зміщень. У паралактичному відображенні використовується мапа відтінків сірого для визначення ступеня зміщення текстури.
- Кут огляду. Ефект паралактичного відображення змінюється залежно від кута, під яким споглядається поверхня. Зі зміною кута змінюється і зміщення, забезпечуючи імітацію 3D-поверхні.
Уявімо, що дивимося на розкриту книгу. Кожна сторінка – це шар глибини в текстурі. Кожну сторінку можна чітко побачити, якщо подивитися на книгу прямо вниз під кутом 90 градусів. Але якщо нахилити книгу, то сторінки, що розміщені ближче до глядача, перекриють сторінки, що розміщені далі. Паралактичне відображення імітує такий ефект на двовимірних текстурах з використанням карти висот для визначення текстур, які розміщені ближче або далі від глядача.
Покрокова інструкція з паралактичного відображення.
Паралактичне відображення – це складна методика, але інструменти, як-от Substance 3D, спрощують її виконання. Щоб почати роботу як початківець, дотримуйтесь таких порад:
- Почніть з текстури. Це може бути цегляна стіна, доріжка з бруківкою або кахельна підлога.
- Створення мапи висот. За допомогою таких програм, як Photoshop, перетворюйте текстуру в градації сірого.
- Скористайтеся графічним рушієм. Більшість графічних рушіїв, як-от Unity, підтримують паралактичне відображення. Імпортуйте основну текстуру та мапу висот.
- Застосуйте шейдер паралактичного відображення. Призначте шейдер або матеріали, щоб додати паралактичне відображення до текстури, і звʼяжіть його з мапою висот.
- Відкоригуйте параметри. Налаштуйте інтенсивність паралактичного ефекту, щоб отримати бажану ілюзію глибини.
- Подивіться з різних ракурсів. Переміщайте камеру навколо, щоб побачити, як зі зміною кута змінюється текстура.
Це короткі поради для початку роботи, але не бійтеся експериментувати з паралактичним відображенням самостійно.
Переваги паралактичного відображення.
Паралактичне відображення має багато переваг, зокрема:
- Підвищена реалістичність. Паралактичне відображення надає зображенням виразнішого тактильного вигляду, наслідуючи реальний досвід користувача.
- Емоційне занурення. Покращена реалістичність впливає на правдивість сюжетних ліній в іграх та анімації, втілюючи історії в життя.
- Оптимізована продуктивність. Паралактичне відображення додає глибини завдяки обробці текстур замість додавання багатокутників. За такого підходу візуалізація виконується набагато швидше, і це важливо для задач реального часу, як-от відеоігри.
Практичне застосування.
Паралактичне відображення корисне для різноманітних завдань, як-от:
- Відеоігри, зокрема віртуальної реальності
- Архітектурні моделі
- Візуалізація продукції для виробників і продавців
Від двовимірного до 3D: паралактичне відображення в Substance 3D.
Паралактичне відображення призвело до революційних змін у всьому – від відеоігор до вебдизайну. Ця технологія вдихає життя в роботи й додає набагато більше деталей до пласких 2D-зображень.
Найкращий спосіб переконатися в силі паралактичного відображення – спробувати його у власних роботах. Спробуйте Adobe Substance 3D для створення приголомшливих, складних графічних обʼєктів, що вистрибують з екрану.
Запитання та відповіді
У ЧОМУ РІЗНИЦЯ МІЖ РЕЛЬЄФНИМ І ПАРАЛАКТИЧНИМ ВІДОБРАЖЕННЯМ?
В обох техніках глибина імітується на поверхні без додавання зайвої геометрії. Однак у рельєфному відображенні використовуються мапи рельєфу у відтінках сірого для імітації максимумів і мінімумів текстури, які впливають на відбивання нею світла. Рельєфне відображення виглядає пласким, якщо дивитися на нього під кутом.
У паралактичному відображенні пішли далі завдяки зміщенню координат текстури залежно від перспективи глядача. Таким чином текстурам вдається надавати більшої глибини.