(原创)Zbrush & Xnormal法线烘培中的光滑组问题(附原始模型下载)

在3Dmax、Blender等软件中，模型有一个重要的参数，光滑组(Smooth Group)，用以在较低的面数下模拟高模才有的平滑过渡，使得低模的渲染结果也更加耐看。详细技术原理是：Flat模式，是基于模型各顶点法线来计算出一个唯一的平面法线，记录的是平面法线向量信息，Vn数据条数与面数有关，s参数值为off；而Smooth模式，是基于各个顶点关联的所有面的法线，记录各个顶点的法线偏转量，VN数据条数与顶点数一致，s参数值为1。在Obj格式的模型文件数据中，会看到，以两种模式导出的模型，其法线信息(VN)是不一致的。
左边flat，vn条数等于模型面数，58；
右边smooth，vn条数等于顶点数，53；

未加光滑组（Flat）的球体，看上去很粗糙。

加了光滑组的球体，“看上去”圆了很多。

显示线框会发现，添加了光滑组的模型，其布线信息跟未加光滑组的是一模一样的。

然而在高模雕刻软件Zbrush中，根本就不存在光滑组的概念。
你要使一个Zbrush中的模型光滑，方法只有添加细分级别（Divide），并使用抛光或者Smooth笔刷尽量抹平模型本身。

上图中，左边的凸起比右边的凸起光滑很多，并不是因为左边加了光滑组，而是因为。。。

要使左边光滑，只有一个方法——将其细分。（蓝鹅，真相如此残忍）

因此，问题就来了。
如果，我的低模是一个加了光滑组的模型，我要把一个高模烘培给这个加了光滑组的模型，怎么办呢？

在Zbrush里面直接就没有办法了，因为在你将任何格式的模型加载进ZB的时候，Zbrush都会直接忽略其光滑组信息，转化为纯粹的Flat模式。

这是一个已加光滑组的原始模型

蓝鹅我大ZB才懒得鸟你什么光滑组，这是将该模型加载到ZB中的显示结果。
除了不识别光滑组，ZB自带的烘培功能还有一个非常致命的缺陷——不支持自动扩边（Auto-padding）。

对比Zbrush和Xnormal的烘培结果，Xnormal的烘培结果非常强调扩边(Padding)。
扩边的作用是什么呢？看下图

在八猴渲染器（Marmoset toolbag）中，得到的对比测试结果。左边使用了Zbrush烘培的法线贴图，右边使用了Xnormal烘培的法线贴图。
会看到，红圈处，因为Zbrush没有扩边，造成面与面交界的地方，出现了几处明显的高度错误(Depth Error)。
除了以上的问题，Zbrush烘培的法线贴图也有非常多不可预期的错误，见下图。

红圈中是Zbrush烘培中出现的错误。

如果用Xnormal来烘培法线贴图，我们通常能得到比较准确的烘培信息。但是，区分低模是否添加光滑组，在烘培如下高模时，会有两种烘培结果。


可以很清楚看到，由于高模存在大面积平面，在烘培低模时，如果低模没有光滑组，Xnormal不会做额外的事情。如果低模开了光滑组，Xnormal会用大尺寸的渐变来抗光滑——Xnormal认为你期望的显示结果应该是像高模那样的，如果你低模启用光滑组了，那么，法线贴图会让他“抗光滑”！！。

在八猴渲染器（Marmoset toolbag）中，得到的对比测试结果。
左边和右边很相似，但又有不同，虽然看上去都很硬很平，但是因为左边的低模有光滑组，因此，反光度会明显优于右边的模型。



结论：
1、ZB自带的法线贴图烘培功能，不适用于将高模烘培到带光滑组的低模流程（即：手游、大部分的次世代游戏不建议用ZB自带的Normalmap功能来烘培法线）；
2、法线贴图烘培，是以高模的表面信息来作为烘培结果的。因此，如果一个用于烘培的低模被添加了光滑组，而其高模又是平面的，烘培过程中，会对光滑组进行反光滑。因而会在法线贴图中看到大面积的渐变。
3、法线贴图会增加低模的光照细节，但是通过给低模设置光滑组，仍然能增加大尺寸下的光滑感——哪怕他的高模是不平滑的。


附：测试所需的岩石模型，通过ZB、Xnormal，区分光滑组渲染的法线贴图。

rock_new_low_uv.obj

6.69 KB

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rock_new_low_uv_smooth.obj

6.57 KB

下载

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学习了。谢谢楼主

Xnormal法线烘培中的光滑组问题

谢谢楼主的无私奉献!!!!!!

学习了，期待

看看~~~~~~~~~~~~~~~~

大佬威武啊

大佬威武啊

真的不错