Kaj je reliefno kartiranje?

V računalniški grafiki, zlasti v tridimenzionalni (3D) računalniški grafiki, je reliefno preslikavo način uporabe dvodimenzionalne (2D) slike na površino predmeta, da se spremeni videz njegove geometrije. Reliefni zemljevid je 2D slika, na kateri vsaka slika določa višino ustrezne lokacije na 3D modelu ali pa je pregledna, da nakazuje, da na dani točki modela ni geometrije. Ko je 2D slika tekstura preslikana na površino 3D predmeta, bo stroj za upodabljanje spremenil geometrijo predmeta in premaknil vsako točko, povezano s pikslo v 2D sliki, za določeno razdaljo od njene prvotne koordinate za vrednost, ki ustreza na svoj piksel teksture. To omogoča zelo subtilne količine podrobnosti, ki se lahko odzovejo na svetlobo, mečejo natančne sence in celo pokrijejo predmete v ozadju, ne da bi za konstruiranje geometrije potrebovali fine mreže, ki zahtevajo veliko pomnilnika. Eden od primerov te vrste kartiranja bi lahko bila uporaba satelitske fotografije Zemlje na krogli, pri čemer bi reliefno kartiranje povzročilo, da so točke na površini krogle višje, kjer so gore, in ostanejo ravne, kjer so oceani.

Preslikava reliefa se za podatke, potrebne za upodabljanje predmeta, opira na sliko 2D teksture. 2D slika je sestavljena iz slikovnih pik različnih barv, vsaka barva pa je prevedena v določeno višino. Večina teh slik je v sivinah, ker je enostavno določiti višino območja, ko črna ne bo enaka nobeni višini, čista bela bo največja višina, sivi pa bodo vmesne vrednosti.

Ko ima objekt 2D teksturo, uporabljeno za reliefno preslikavo, se lokacija vsakega slikovnega pika ujema s točko v geometriji predmeta. Če ima piksel teksture na sliki, imenovan teksel, vrednost, ki ni nič, se 3D koordinata površine modela prilagodi z vrednostjo slikovne pike stran od središča predmeta v smeri površine normalno. Količino gibanja, ki jo predstavlja vsaka tekselska enota, je mogoče nastaviti zelo nizko, tako da je mogoče reliefno preslikavo uporabiti za izdelavo le subtilnih deformacij na površini, ali pa jo nastavite visoko, tako da se zemljevid reliefne teksture prevede v divje nazobčan teren.

Reliefno preslikavo v računalniški grafiki je veliko uporab, od prikaza 2D kartografskih zemljevidov v 3D do geometrijske simulacije zelo podrobnih tekstur, kot je tkana površina puloverja. Treba je opozoriti, da je reliefno preslikavo zelo podobno kartiranje izboklin in nekateri programi dejansko optimizirajo preslikavo na razdalji znotraj scene tako, da se vrnejo na preslikavo izboklin. Glavna razlika je v tem, da čeprav je mogoče doseči nekaj podobnih površinskih učinkov, kartiranje udarcev dejansko nikoli ne povzroči, da bi geometrija predmeta štrlela izven njegove osnovne geometrijske oblike. To pomeni, da če je krogla izbočena s podobo gora, bo vidna površina natančno upodobila gore, vendar bodo robovi krogle in senca krogle ostali popolnoma okrogli. Tehnika preslikave reliefa bi dejansko spremenila kroglo, tako da njena geometrija natančno odraža višine teksture.