3D GAMESTUDIO-Magazin Ausgabe 01 | Oktober 20051

Meine Erfahrungen mit diesem Tool zeigen, dass sich Graustufen- und Bumpmap-Grafiken besser
eignen, als reine Farbgrafiken, um daraus Normalmaps zu generieren. Das Ergebnis zeigt
tatsächlich eine interessante Struktur, die man bereits im 3D-Preview-Fenster bestaunen kann.
Allerdings sind extreme Tiefen und Höhen sowie eine Verfeinerung der Geometrie damit nicht
realisierbar. Dafür empfehle ich das aufwändigere aber leistungsstärkere Verfahren, dass ich
anschließend erklären werde.
Erstellen von Normalmaps aus Geometrie
Sie haben einen Spiele-Charakter, der in sehr detaillierter Form vorliegt (z.B. mehr als 200.000
Polygone). Allerdings verlangt eine Spiele-Engine ein lowpoly-Modell mit z.B. 3000 Polygonen. Mit
der Normalmapping-Technik können Sie ein Brücke zwischen diesen beiden Welten schlagen. Die
Vorgehensweise ist dabei wie folgt:
Sie erstellen ein Highpoly und ein Lowpoly Modell. Lassen Sie eine Normalmap aus dem Highpoly-
Modell berechnen (Melody von nVidia, Lightwave oder 3Dsmax) wenden Sie diese Normalmap auf
das Lowpoly-Modell an.
Hier sehen Sie ein Beispiel. Ich habe eine beliebiges Modell, das mit Lightwave geliefert wurde,
geladen. Dieses Modell bestand aus ca. 4.000 Polygonen, die ein Subpatch-Modell von fast 50.000
Polygonen lieferten. Nachfolgend sehen Sie links das Original Modell (high poly), in der Mitte das
dazugehörige lowpoly Modell und anschließend das gleiche lowpoly Modell mit der Normalmap.
Sie werden vermutlich den Unterschied zwischen der highpoly Figur und der lowpoly Figur mit der
Normalmap nur an den Umrissen festmachen können (z.B. die eckige Wade), denn die Beleuchtung
erfolgt wie bei dem Original, auch wenn die Geometrie viel weniger Details enthält. Diese Technik
ist auf die beliebigsten Modelle anwendbar und ermöglicht viel detailliertere Welten, wie viele von
Ihnen vielleicht schon in den Spielen “Doom3, Riddick oder F.E.A.R” sehen konnten.
Ein weiterer Vorteil von Normalmaps ist, dass diese Technik nicht nur mit weniger Details in der
Geometrie auskommt, sondern teilweise auch mit recht kleinen Texturen noch beeindruckend
aussieht. Das liegt daran, dass viele zusätzliche Informationen durch die Beleuchtung und die
Specularity-Effekte hinzukommen. Damit erhöht sich der Detailgrad allein durch die Funktionen des
Shaderprogrammes mehr, als man vielleicht durch eine detaillierte Textur hinzufügen könnte.
Zusätzlich besitzen einige Shader-Programme die Fähigkeit, über den Alpha-Channel der Diffuse-
Map die Specularity verschiedener Bereiche der Grafik zu steuern.
Ich hoffe, dass ich Ihnen einen ersten Einblick in die Arbeit mit Normalmapping liefern konnte.
Wenn es weitere Fragen zu dem Thema gibt, bin ich ich unter info@geppert-software.de zu
erreichen.
Frank Geppert
3D GAMESTUDIO-Magazin ■ Ausgabe 01 | Oktober 2005 │5