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

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

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21507 34 0 8 8年前 举报
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。 objcompare.jpg
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;
nosmooth.jpg
未加光滑组(Flat)的球体,看上去很粗糙。
smoothed.jpg
加了光滑组的球体,“看上去”圆了很多。
wired_smoothed.jpg
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。
smoothflat.jpg
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。。。
smoothflat_wire.jpg
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。
rock_smoothed.jpg
这是一个已加光滑组的原始模型
whileyouimported.jpg
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)。
padding.jpg
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
zbcompare.jpg
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。
bad.jpg
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。
target.jpg
xnormalcompare.jpg
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”!!。
compare.jpg
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_fine_normals.PNG
rock_new_fine_smooth_normals.PNG
rock_new_zbrush1.png






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hdfbnnnnnnnnnnnnnnn
5年前
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学习了。谢谢楼主

5年前
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Xnormal法线烘培中的光滑组问题

6年前
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谢谢楼主的无私奉献!!!!!!
6年前
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学习了,期待
6年前
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看看~~~~~~~~~~~~~~~~
6年前
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大佬威武啊
6年前
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大佬威武啊
6年前
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真的不错

6年前
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