أداة قوام PBR

الخرائط التي لم تُعطَ لك

نادرًا ما تأتي حزم القوام بكل خريطة تحتاجها خامة PBR. قد تصلك صورة فوتوغرافية وخريطة ارتفاع، أو خريطة نواظم مخبوزة لمحرك غير محركك، أو خريطة لمعان بينما يطلب محرك العرض لديك الخشونة. هذه الأداة المجانية على الإنترنت تحوّل ما بين يديك إلى ما تحتاجه، داخل المتصفح.

من خريطة الارتفاع إلى خريطة النواظم

خريطة الارتفاع تخزّن الارتفاع على هيئة سطوع، أما خريطة النواظم فتخزّن اتجاهًا لكل بكسل. والتحويل يعني أخذ تدرّج حقل الارتفاع وبناء ناظم السطح منه: N = normalize(-dh/du, -dh/dv, 1).

يُقدَّر التدرّج بنواة سوبل بحجم 3x3 بدلًا من فرق بسيط بين البكسلات، لأن خرائط الارتفاع بعمق 8 بتات تُكمَّم تكميمًا رديئًا، والفرق الخام يحوّل ذلك التكميم إلى أوجه مستوية مرئية. أما القوة فتضبط مقياس التدرّج قبل تسويته: القيم المنخفضة تعطي سطحًا خفيفًا، والقيم العالية تبالغ في النتوء. أضف تمويهًا مسبقًا إذا كان مصدرك يُظهر أشرطة على المنحدرات اللطيفة.

عكس الأخضر: مشكلة OpenGL في مقابل DirectX

أشهر عطب في خرائط النواظم في عالم الثلاثي الأبعاد، وعلاجه سطر واحد. المحور V في الفضاء المماسي يشير إلى الأعلى، لكن الصور تُخزَّن من الأعلى إلى الأسفل، ومن هذا الخلاف نشأ عرفان اثنان:

• OpenGL / glTF / Blender / Unity / Godot — الأخضر هو ‎+Y‎ ويشير إلى الأعلى. ويسمّى كذلك ‎Y+‎.
• DirectX / Unreal Engine / 3ds Max — الأخضر هو ‎-Y‎ ويشير إلى الأسفل. ويسمّى كذلك ‎Y-‎.

اختر العرف الخاطئ ولن يُبلِّغ أي شيء عن خطأ. سيُضاء السطح ببساطة من الاتجاه الرأسي المعاكس: فتُقرأ النتوءات على أنها انبعاجات، وتبدو رؤوس البراغي وكأنها مدفوعة إلى الداخل. المشهد يبدو معقولًا، ولهذا يبقى العطب حيًّا حتى العرض النهائي.

العلاج هو g = 255 - g — اعكس القناة الخضراء وحدها ولا شيء غيرها، وهذا بالضبط ما يفعله عكس القناة الخضراء. والعملية معكوس نفسها، لذا تحوّل في الاتجاهين معًا.

من النواظم إلى الارتفاع، بصراحة

استرجاع الارتفاع من خريطة النواظم يعني حلّ معادلة بواسون، لذلك تكامِل هذه الأداة حقل الميل وتُجري مرورات استرخاء لإزالة الانحراف. ارفع عدد المرورات إذا ظهرت تدرّجات ناعمة حيث ينبغي أن يكون السطح مستويًا. لا يمكن استرجاع سوى العمق النسبي، ولهذا تُسوَّى النتيجة.

الخشونة واللمعان والانسداد

إزالة التشبّع للحصول على الخشونة تستخدم الإضاءة الإدراكية بدلًا من متوسط القنوات؛ اضبط مداها بعد ذلك عبر المستويات. عكس الخريطة يحوّل الخشونة إلى لمعان أو نعومة والعكس. أما الانسداد المحيطي من الارتفاع فيمسح إلى الخارج في عدة اتجاهات انطلاقًا من كل بكسل ويعتّمه بمقدار أشدّ أفق يجده — ومنزلق مقياس الارتفاع يوفّر العمق الذي تفتقر إليه الصورة الرمادية.

كل شيء يجري على جهازك عبر واجهات canvas الخاصة بالمتصفح؛ ولا يُرفع أي قوام.