2020年12月22日讀畢需時 2 分鐘

利用Grasshopper建立Normal Map或Displacement Map

若有接觸過3D遊戲場景製作的人應該會遇過一種狀況就是當一個場景的的3D面數太多的時候，便會造成遊戲卡頓(lag)的情況發生，因為實際場景在進行彩現(Render)的時候便是去計算光線在這些面裡不斷反射會算出什麼結果，一般我們會用畫面更新頻率(fps)來表示畫面的流暢度，當一個場景的fps=30，其意味著此場景一秒可更新30次，而當fps<25左右，人眼就會開始覺得畫面開始有「一頓一頓」的情況發生。

玩遊戲卡頓會嚴重影響玩家的遊戲體驗度，因此為場景「減面」是一件非常重要的事情。通常當一個場景的曲面物件太多的時候我們便需要進行減面處理，最常見的作法便是透過貼圖(map)的方式來模擬實際效果。

以下面的組圖為例，下圖左為原始模型，是一個簡單的矩形面，下圖中是一個法向量貼圖(Normal map)，當我們把圖左的平面貼上中間的法向量貼圖後，人眼看到的就會看到如圖右的感覺，平面開始有凹凸的感覺，但實際上平面還是平面，而這個凹凸的感覺是透過電腦模擬出來的感覺，並非實際利用光線不斷反射模擬算出來的結果，因此可以減少運算量。

法向量貼圖的原理實際上十分簡單，我們透過RGB(紅綠藍)三個顏色分別去代表一個面的法向量的X、Y與Z三個分量，習慣上RGB顏色的表示法是以0~255來表示，我們只要將-1~1的區間換成0~255來顯示即可，舉例來說，上圖左的平面的法向量為(0, 0, 1)，將他換算成顏色來表示的話會得到R = 127，G = 127，B = 255，也就是下圖的藍紫色。