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Die Maps, die man Ihnen nicht mitgeliefert hat
Textur-Pakete enthalten selten jede Map, die ein PBR-Material braucht. Sie bekommen ein Foto und eine Höhenkarte, oder eine Normal Map, die für die falsche Engine gebacken wurde, oder eine Glanzkarte, während Ihr Renderer Rauheit erwartet. Dieses kostenlose Online-Werkzeug macht aus dem, was Sie haben, das, was Sie brauchen – direkt im Browser.
Von der Höhenkarte zur Normal Map
Eine Höhenkarte speichert Erhebung als Helligkeit, eine Normal Map speichert eine Richtung pro Pixel. Umwandeln heißt, den Gradienten des Höhenfelds zu nehmen und daraus die Oberflächennormale zu bauen: N = normalize(-dh/du, -dh/dv, 1).
Der Gradient wird mit einem 3x3-Sobel-Kern geschätzt statt mit einer schlichten Pixeldifferenz, denn 8-Bit-Höhenkarten quantisieren schlecht, und eine rohe Differenz macht aus dieser Quantisierung sichtbare Facetten. Die Stärke skaliert den Gradienten vor der Normalisierung: niedrige Werte ergeben eine zurückhaltende Oberfläche, hohe Werte übertreiben das Relief. Fügen Sie Vorunschärfe hinzu, wenn Ihre Quelle an sanften Hängen Streifen bildet.
Grün spiegeln: das Problem OpenGL gegen DirectX
Der häufigste Normal-Map-Fehler in der 3D-Welt – und er lässt sich in einer Zeile beheben. Der Tangentenraum hat seine V-Achse nach oben gerichtet, Bilder werden aber von oben nach unten gespeichert, und aus dieser Uneinigkeit sind zwei Konventionen entstanden:
- OpenGL / glTF / Blender / Unity / Godot – Grün ist +Y und zeigt nach oben. Auch Y+ genannt.
- DirectX / Unreal Engine / 3ds Max – Grün ist -Y und zeigt nach unten. Auch Y- genannt.
Nehmen Sie die falsche, meldet nichts einen Fehler. Die Oberfläche wird lediglich aus der falschen vertikalen Richtung beleuchtet: Erhebungen lesen sich als Vertiefungen, und Schraubenköpfe wirken hineingedrückt. Es sieht plausibel aus, und genau deshalb überlebt der Fehler bis in den finalen Render.
Die Lösung lautet g = 255 - g – nur den Grünkanal invertieren und sonst nichts, und genau das tut Grünkanal invertieren. Die Operation ist ihre eigene Umkehrung, sie wandelt also in beide Richtungen.
Von Normalen zur Höhe, ehrlich betrachtet
Höhe aus einer Normal Map zurückzugewinnen bedeutet, eine Poisson-Gleichung zu lösen. Dieses Werkzeug integriert daher das Steigungsfeld und führt Relaxationsdurchläufe aus, um die Drift zu entfernen. Erhöhen Sie die Anzahl der Durchläufe, wenn weiche Verläufe dort auftauchen, wo die Oberfläche flach sein sollte. Nur relative Tiefe ist rekonstruierbar, deshalb wird das Ergebnis normalisiert.
Rauheit, Glanz und Verdeckung
Zu Rauheit entsättigen verwendet perzeptuelle Luminanz statt eines Kanalmittelwerts; korrigieren Sie den Wertebereich anschließend über die Tonwerte. Map invertieren wandelt Rauheit in Glanz oder Glätte und zurück. Umgebungsverdeckung aus Höhe tastet von jedem Pixel aus in mehreren Richtungen nach außen und dunkelt es entsprechend dem steilsten gefundenen Horizont ab – der Regler für die Höhenskala liefert die Tiefe, die einem Graustufenbild fehlt.
Alles läuft auf Ihrem Gerät über die Canvas-APIs des Browsers; keine Textur wird hochgeladen.