凹凸贴图、法线贴图、置换贴图Warband 的模型相对于1.011又前进了一步，现在大多的服装都加上了法线贴图，看起来细腻了很多而原先我们只能在墙壁、树皮上看到一点法线贴图的效果....所以下一轮的模型设计，这个元素是热点..... 先转这篇文章过来谈谈概念，二楼讲如何制作。
其实我本人对模型制作、3D之类完全外行，转这个只是想抛砖引玉，欢迎大家讨论，灌水顶贴就不必了。
首先我想说，对于凹凸贴图在计算机图形领域中的研究，最早开始于70年代末，至今已经有接近30年历史了。
NormalMap只是一种目前很流行的凹凸贴图技术，而这里将会介绍一些目前游戏和在XBOX360和 PlayStation3这种新世代主机上将会运用的凹凸贴图技术。
BumpMapping 凹凸贴图做过CG的朋友一定比 FXCarl还要更早的认识BumpMap。
这种贴图是一种灰度图，用表面上灰度的变化来描述目标表面的凹凸，因此这种贴图是黑白的，如果节省空间的画，甚至可以把贴图的Alpha通道征用来用作Bump。
值得注意的是，这种贴图表面上存储的东西是高度域－－即每个点和原始表面的高度差，记住，每个点的颜色不是色彩，是高度，一个数值！因此，对这个贴图做任何的操作都会影响到这个物体3D的外观质感。
不能凭感觉用事。
在游戏中，所使用的算法确切的说应该叫做fake bump mapping ，假凹凸贴图。
因为在游戏中BumpMap并没有改变物体的表面而只是影响光照的结果，欺骗眼睛而已。
最简单的做法是，直接把BumpMap叠加在已经渲染好的表面上，造成亮度上的扰动，从而让人以为是凹凸的－－这个很容易理解，把一面白色的墙面有技巧的部分划成灰色就会变成蚀痕，这些诸位会比小的更擅长。
而计算复杂度是基本加减法。
这个所谓的 FakeBumpMapping 从Geforce2就开始硬件支持，但是从来没有大范围的应用过。
不过有趣的是，BumpMap这个东西却从未过时，在后来的渲染算法中，其储存表面高度域的特性仍然发挥着巨大的作用。
我们后文再提NormalMapping 法线贴图NormalMapping在游戏领域中的实践是一个非常值得记住的时期－－Geforce3上市，GPU概念出现，硬件可编程流水线的出现（Shaders），NormalMapping是一种凹凸贴图技术，它的另外一个名字叫做Dot3 bump mapping。
用于实现它的控制纹理是一张叫做NormalMap的纹理，也是目前大家在讨论如何之作的那种。
我们先说说这张叫做NormalMap的图。
这张图中存储的东西是每个原始表面法线的迭代，说起来有点复杂，但是不难理解。
举例说我们的说面，一般在游戏的3D模型上，表面法线就像是一根站立于桌面的钢笔，垂直向上。
而NormalMap中存储的东西就是我们这支表示表面法线方向的钢笔所“应该”指向的方向－－比如说朝左边倾斜15度。
NormalMap有两种主要形式，一种叫做世界空间的NormalMap，一种叫做切空间的NormalMap。
第一种在游戏中没有实用价值，我们说第二种，也就是大家最常见的一种。
那么，为什么我们看到的NormalMap会有这么奇怪的颜色呢？其实NormalMap和BumpMap一样，即它显示出来的颜色和它所起的作用是没有直接联系的。
大家一定对空间坐标的概念非常熟悉了。
在NormalMap的定义中，有一个事先的约定，这个约定就是－－原本表面的垂直方向，我们称为Z轴；而表面的UV坐标两个方向，分别对应X轴和Y轴。
（确切的说，应该是称作切线和负法线，但是这两个东西和大家熟悉的UV坐标刚好重叠，所以就用大家更习惯的说法了）然后我们知道如果我们在XYZ轴上各取一个点，这个点的取值位置在-1到1之间，那么我们就可以得到一个指向任何方向的法线方向（不用多解释，大家知道法线是一个向量，向量有方向和长度两个概念，但是对法线来说，长度是不需要的）。
但是，请大家注意，我们在描述色彩的时候，RGB三个通道的取值范围都是从零开始的。
可是当我们尝试把一个任意的法线保存在一张纹理中的时候，会面临取负值的问题。
因此我们要把法线做压缩。
方法很简单，把XYZ 每个轴上的法线投影长度进行N＋1/2的运算。
这样就把所有的法线压缩到了0和1的范围里。
然后我们把XYZ的方向分别存储在RGB三个通道中。
似乎我们还没有说到关于为什么NormalMap 会是蓝兮兮的原因是吧。
那么现在就是公布结果的时候了！首先，我们知道如果在一个物体表面，法线垂直向上，那么它的 XYZ坐标是多少？是0,0,1对不对?然后我们把这个数字按照我们前面所说的压缩方法进行压缩，每个数字加1然后再除以2，那么我们得到的是 0.5,0.5,1对不对？好我们把它代入到RGB中，那么我们会得到128,128,255对不对？好了，试试看在调色板里的颜色吧！P.S.现在FXCarl和你猜个谜，看看FXCarl说的对不对。
现在我们在NormalMap上看见一个颜色，这个颜色是219,128,219。
那么这个表面的法线方向是垂直向右偏45度。
大家用MAX做一个NormalMap看看FXCarl说的对不对？如果你还没有理解NormalMap的意思，或者说你有兴趣再深入了解一些，那么FXCarl再和你说的深入一些。
不知道大家对于切空间的理解是什么？我们来个实验，找三支笔。
然后其中两只笔在桌面放成互相成90度，笔尾接笔尾。
最后我们把第三支笔，笔尖向上，笔尾和那两只桌面上的笔的笔尾叠在一个点上。
注意看我们的三支笔！这三支笔就是这张桌面上这个点的切空间坐标了！大家一定想到了原来我们的NormalMap中存储的表面法线方向原来就是一个切空间向量啊，恩没错，就是切空间向量。
但是似乎看起来切空间没什么作用是不是？呵呵，我们不妨把桌面换成一个篮球。
记住，保持三支笔的互相关系，然后用三支笔并在一起的笔尾去接触篮球的表面。
呵呵，发现了没有？切空间的优势在于，在任意表面上，切空间中的坐标都是有效的！也就是说始用切空间中的数据就可以做到和 3D模型的复杂度无关！你可以用在任意的表面，甚至这个表面一直在动也不会影响到NormalMap发挥作用，你说这个切空间是不是很有用呢？让我们回到开头，大家就会发现，如果使用世界空间的NormalMap会有什么样的结果呢？嘿嘿那样会造成一个很尴尬的结果，比如说我们做了一个人物身上的 NormalMap，可是我们的场景中有两个一样的人物，但是他们的姿势和面对的角度都不一样。
那么……My God ～肯定有一个人物的NormalMap是没法适用的！而用切空间的NormalMap就没有问题了。
恩，不过这个大家可以放心，MAX或者Maya做出来的NormalMap都是切空间的NormalMap，证明的方法很简单……看看这张贴图是不是主要由蓝色构成的……OK，下面是重头戏，告诉大家NormalMap是如何发生作用的。
使用NormalMap的先决条件－－逐像素著色。
先来说一下传统著色，传统游戏使用的是一个Phong光照模型的简化版，甚至有游戏使用Ground模型。
这两种算法的方式都是只对物体3D 模型的顶点计算光照，而3D表面上的大面积区域则使用差值填充。
逐像素著色是到了Shaders 出现之后才有的，因此NormalMapping也是一个Shaders必须的算法。
计算一个物体表面漫反射光照的公式是很简单的NdotL－－什么是NdotL，就是物体表面的法线和光照方向的点积。
点积是一个线性代数的问题，美术朋友们可以不用深究，写成程序也很容易：Diffuse = saturate(Mul(Normal,Light));。
想要简单的理解就是－－光线的方向矢量在法线矢量上的投影，然后这个投影的结果变成黑白中间的一个值。
我们同样举个简单的例子，用两支笔放在桌面上，然后一支笔不动，令一支笔笔尾和第一支笔的笔尾相连，不动，然后以共同的笔尾做为圆心，移动笔。
这时如果我们从一支笔尖往另外一支笔的笔杆上垂直拉一条线（一条垂线）就会看到这时移动后的一支笔在原本的笔杆所投影的长度（就是一支笔的笔尖连垂线到另一支笔的笔杆上的位置，这个位置沿着笔杆到共同笔尾的长度）会越来越短，当两支笔垂直的时候，投影的结果就是零－－没有光照贡献了。
这个容易理解，当光线的方向和一个表面绝对平行的时候，这个表面就会再也接受不到光线了。
现在我们引入NormalMap。
这时我们的光照计算和以往有点不同，我们把表面的法线用NormalMap中存储的法线来替代。
这样当我们在计算表面光照情况的时候，就会因为法线不断的变化而产生比原来丰富的多的明暗变化。
至于为什么会感觉出凹凸来这个就是人的眼睛自己骗自己了……其实那里本没有凹凸的，但是我们人眼睛太多管闲事了。
就像Windows的按钮哪个纯平面的东西我们还以为是凸出来的呢。
NormalMap 看来可以增加细节，但是它的缺点也很明显。
不过在说缺点之前，要提前说一句－－NormalMap带来的优势是远远大于它的缺点的。
因此仍然是个极好的东西，不要对它有偏见，特别是在我们后面介绍的更牛的技术前面，千万不要。
最大的也是最明显的缺点应该就是它的视角问题。
因为NormalMap只是改变的表面上的光照结果，并没有改变表面上的形状。
因此，表面上看来，似乎只要是不接近水平，NormalMap就不会有视角问题。
其实不然，NormalMap 因为不能实现自身内部的遮挡，因此不能表现平面上凹凸起伏比较大的场合。
比如说我们一个桌面上突出一块，然后在突出的这块东西边上放一支牙签。
如果用NormalMap表现，会发现。
根据经验，这个凸起会很轻易的挡住我们的视线，让我们看不见那支牙签。
可是NormalMap却不会这么做。
因此我们一直能看见障碍物背后的东西，这一点是个问题－－也就是说只有在垂直于平面的时候NormalMap才会发挥最好的作用。
这样一来，NormalMap只能用在大家对遮挡关系不敏感的场合，比如场景等，不是不能用于人物，而是用NormalMap的人物不太经得起特写，放大了，角度刁钻了都容易穿帮。
虽然NormalMap有个不能平视的巨大问题，但是依然是好处远大于小障碍，因此还是非常值得推广的。
后面的几种新兴算法其实都是由NormalMapping发展起来的，因此做为基础的东西，也还是最有理解价值的。
P.S. 关于NormalMap的一点秘籍。
注意理解……NormalMap其实并不是从低模的表面凸出高模的细节的，而是把高模中比最高点的位置低的地方凹进去的！因此低模要比高模大一点点才会很准。
大家可以想像成我们是用一个比高模稍微大一点点尺寸的低模石膏模型来把高模雕刻出来的。
P.S.2.关于 NormalMap的做法，其实早期发明NormalMap的时候还没有MAX这种这么方便生成NormalMap的方法，NormalMap都是从 BumpMap计算得到的，因此其实通过很简单的算法就可以从BumpMap算出NormalMap的，甚至可以On The Fly（就是让游戏引擎直接读BumpMap 然后转换成NormalMap）。
