Fehlerbehebung bei Normalen-Relief-Maps

Aufgrund der Geometrievielfalt und der verschiedenen Situationen, die auftreten können, führen Normalen-Relief-Maps gelegentlich zu unerwünschten Ergebnissen. In den meisten Fällen gibt es eine einfache Lösung (oder mehrere) für das Problem. In diesem Thema werden einige möglicherweise auftretende Situationen und Lösungsmöglichkeiten beschrieben.

Parallelprojektion verliert an Detail

Wenn der Projektionskäfig so eingerichtet ist, dass projizierte Strahlen parallel zu Teilen der Geometrie hoher Auflösung verlaufen, kann dieser Teil der Geometrie in dem Normalen-Relief-Map verloren gehen.

In dieser Szene beispielsweise basiert das Normalen-Relief-Map auf einem Zylinder hoher Auflösung mit Reliefeffekt am oberen und unteren Rand.

Standardkäfig um Zylinder hoher Auflösung

Der Reliefeffekt am Rand wird im Normalen-Relief-Map jedoch nicht angezeigt.

Der Reliefeffekt am oberen und unteren Rand des Normalen-Relief-Maps des Zylinders ist nicht vorhanden

Dies liegt daran, dass im Standard-Projektionskäfig die Strahlen parallel zu den Seiten des Reliefeffekts laufen, und so Details verloren gehen.

Projektionsstrahlen (in rot) verlaufen parallel zu den Seiten des Reliefeffekts.

Dieses Problem können Sie beheben, indem Sie das Ende des Käfigs nach oben verschieben und ihn leicht nach innen skalieren, sodass die Strahlen nicht mehr völlig parallel zu den Seiten des Reliefeffekts verlaufen.

Erhöhen und Skalieren des oberen Endes des Projektionskäfigs

Wenn der Käfig auf diese Art angepasst wird, wird der Reliefeffekt im Normalen-Relief-Map angezeigt.

Nach Korrektur des Käfigs wird der obere Reliefeffekt korrekt im Normalen-Relief-Map angezeigt

Tipp: In solchen Situationen kann die Anwendung von "Brechen" auf die Scheitelpunkte im Bereich des Objekts niedriger Auflösung, in dem Details des Maps fehlen, eine weitere Lösung darstellen. Dadurch wird die Anzahl der Scheitelpunkte im Käfig erhöht und die Wahrscheinlichkeit reduziert, dass Teile der Geometrie verloren gehen. Wenn Sie so vorgehen, müssen Sie wahrscheinlich weitere Anpassungen am Projektionskäfig vornehmen.

Brechen von Scheitelpunkten niedriger Auflösung führt dazu, dass der Reliefeffekt im Normalen-Relief-Map gerendert wird In der Projektion fehlen nun jedoch Teile der Geometrie, daher muss der Käfig weiter angepasst werden.

Umgekehrte Nähte im Tangentenbereich

Wenn Sie für Normalen-Relief-Maps den Tangentenbereich verwenden, stimmen die Werte für die Tangenten im Hardware-Shader, in den Renderern und in Anwendungen anderer Hersteller meistens überein. Es kann jedoch vorkommen, dass Teile der Geometrie relativ zueinander "umgekehrt". Dies führt beim Rendern oder bei der Verwendung eines Hardware-Shaders zu Unregelmäßigkeiten. "Tangentenbereich" ist die vorgegebene Option für Normalen-Relief-Mapping. Sie sollten diese Methode für Objekte verwenden, die sich sowohl bewegen als auch verformen, z. B. animierte Figuren. Dieses Problem tritt bei Verwendung der anderen Koordinatenräume (Welt, Bildschirm, Lokal) nicht auf.

So weist z. B. die Hose in folgender Szene Diskontinuitäten auf. Teile der Hose sind relativ zueinander umgekehrt, wie die Pfeile zeigen.

Umgekehrte Nähte in Renderdarstellung der Hose

Links: Diskontinuierlicher roter Streifen auf der linken Seite

Rechts: Diskontinuierlicher blauer Streifen auf der rechten Seite

Die Pfeile zeigen, an welchen Stellen die Maps nicht übereinstimmen.

Beim Rendern eines Normalen-Relief-Maps sind umgekehrte Flächen generell als Flackern zu sehen. Dieses Flackern ist auf der rechten Seite rötlich und auf der linken Seite bläulich.

Nicht korrigiertes Normalen-Relief-Map weist blaues und rotes Flackern auf

Die Lösung besteht darin, im Modifikator "UVW zuweisen" den Befehl "Horizontal umkehren" auf die Unterobjekt-Auswahlen anzuwenden, die "flackern" oder ein Übermaß an roten Flächen aufweisen.

Mit "Horizontal umkehren" korrigierte Normalen-Relief-Maps. Rot und blau sind gleichmäßiger verteilt, wobei blau dominiert.

Nach Korrektur der Maps sieht das Renderobjekt besser aus. Dabei spielt es keine Rolle, ob 3ds Max oder ein Hardware-Renderer verwendet wurden.

Korrigierte Normalen-Relief-Maps können glatter und ohne Diskontinuitäten gerendert werden.

Die Pfeile zeigen, wie die Maps korrekt um die Hosenbeine herum ausgerichtet sind.

Überlappende UV-Koordinaten

Bei Verwendung von "In Textur Rendern" können überlappende UV-Koordinaten Renderfehler verursachen. Dieses Problem fällt besonders bei Objekten mit gespiegelten UVs oder symmetrischem Mapping auf. Wenn Sie mit einer Figur oder einem anderen Modell mit gespiegelten UVs arbeiten, sollten Sie die folgende Vorgehensweise befolgen:

  1. Fügen Sie entweder einen Zuweisungsmodifikator hinzu, oder wechseln Sie zu einem vorhandenen Zuweisungsmodifikator mit der entsprechenden Symmetrie.
  2. Verschieben Sie die Hälfte der überlappenden Texturkoordinaten auf die W-Achse, sodass sie leicht von der anderen Hälfte versetzt sind.

    "In Textur rendern" verwendet die Texturkoordinaten mit dem höheren W-Wert.

Modifikator "Normalen bearbeiten" führt zu fehlerhaftem Normalen-Relief-Map

Wenden Sie den Modifikator "Normalen bearbeiten" nicht auf ein Objekt niedriger Auflösung an. Die Normalen-Relief-Projektion beruht auf der Annahme, dass das Objekt niedriger Auflösung Standardnormalen aufweist. Veränderungen an den Normalen führen zu unvorhersehbaren Ergebnissen bei den Normalen-Relief-Maps.