Normal Mapping

홍정모님의 그래픽스 새싹코스 강의를 듣고 정리한 내용입니다.

🐥 Normal Mapping

Texture	Tangent Frame

• 원래 normal이라 함은 tangent plane에 수직해야 함
• normal mapping이란 메시의 vertex는 그대로 두고, normal만 수정해 입체 효과를 내는 기법
• 위 gif는 평면 메시에 normal mapping만 한 결과
• Texture Coordinate으로 들고 있는 normal vector를 TNB Frame으로 옮겨주어야 함

struct Vertex {
    Vector3 position;
    Vector3 normal;
    Vector2 texCoord;
    Vector3 tangent;
};

// in Pixel Shader

if (useNormalMap)
{
    float3 normalTex = g_normalTexture.SampleLevel(g_sampler, input.texcoord, 0.0).rgb
    normalTex = 2.0 * normalTex - 1.0;

    float3 N = normal;
    float3 T = normalize(input.tangent - dot(input.tangent, N) * N);
    float3 B = cross(N, T);

    float3x3 TBN = float3x3(T, B, N);

    normal = normalize(mul(normalTex, TBN))
}

• 메시의 Vertex에서 tangent도 들고 다니기
  • tangent는 보통 바로 옆 vertex 연결해서 생성
• Normal Texture에서 normal vector 가져오기
  • 이때 [-1, 1]로 범위 재지정 (RGB로 저장하기 때문에 0~1)
• N은 기존 normal 사용
• T는 혹시 모르니 N성분 빼고 사용
• B는 N,T 외적으로 생성
• TBN은 크기가 1인 basis이기 때문에 단순 곱으로 변환 가능

🐥 Results

Wire Frame	Albedo	Normal	Albedo + Normal

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