Unlimited WordPress themes, graphics, videos & courses! Unlimited asset downloads! From $16.50/m
Advertisement
  1. Game Development
  2. Gamedev Glossary
Gamedevelopment

مصطلحات تطوير الالعاب: ما هي ال "Normal Map"؟

by
Length:ShortLanguages:

Arabic (العربية/عربي) translation by Mohammad Al Tahan (you can also view the original English article)

في هذه المقالة، سأشرح ما هي ال Normal Map ولماذا يعد استعمال ال Normal Map تقنية هامة ومفيدة لأي مطور العاب ثلاثية الابعاد. أيضا سأشارككم ببعض الأمثلة وعدد من الأدوات الرائعة لتوليدها.

ما هي ال Normal Map؟

ان التكستشر ثنائي الابعاد هو صورة توضع على مجسم ثلاثي الابعاد و تقدم مستوى اعلى من التفاصيل، ملتفة حول أي جسم ثلاثي الابعاد لتطبيق او تعديل بعض الصفات مثل اللون، الشفافية، اللمعان، الانعكاس، وتفاصيل اعلى.

واحدة من أكثر التكستشرات افادة لأي مطور العاب ثلاثية الابعاد هي ال Normal Map. فبدلا من امتلاك مدى ألوان من الأبيض والأسود، مثل استعمال ال Bump Map، فان ال Normal Map تتركب من الأحمر، الأخضر، والازرق. وقيم ال RGB هذه تتحول الى احداثيات x, y, z سامحة للصورة ثنائية الابعاد بتمثيل العمق. وبهذه الطريقة، يكون التطبيق ثلاثي الابعاد قادرا على تقليد التفاصيل الضوئية اعتمادا على الألوان المرتبطة بالإحداثيات ثلاثية الابعاد.

هذا مثال على ماهي Normal Map وتبدو كصورة ثناية الابعاد، بدون ان تكون مطبقة على جسم الثلاثي الابعاد:

NdoBox

لماذا استخدم ال Normal Map؟

حفظ الذاكرة

عند انشاء أصول (assets) ثلاثية الابعاد لألعاب الفيديو، فانه يكون لديك ما يعرف ب "حد المضلعات Poly Limit" والذي يقيد بشكل اساسي إمكانية ان يكون المجسم معقدا.p>

ان حد الاضلاع امر مطلوب لكي تبقي لعبتك ثلاثية الابعاد بملف ذو حجم صغير نسبيا؛ حيث ان المجسمات المعقدة يمكن ان تأخذ القسم الاكبر من المساحة. ال Normal map تسمح لك بإبقاء حجم الملف بالحدود التي تريدها، بالإضافة الى كونك قادرا على امتلاك مجسمات تبدو مثل مجسمات ثلاثية الابعاد معقدة بالنمط الذي تريده من التفاصيل.

على سبيل المثال هذا المجسم ثلاثي الابعاد هو مكعب بسيط جدا، لكن مع إضافة ال Normal Map فوقه، فانه يبدو كشكل أكثر تعقيدا:

NormalMappedBox

ان ال Normal Map التي تعرض البراغي والكلمات لا تظهر وكأنها مرسومة ببساطة على سطح مستوي.

الواقعية

ال Normal Map تستعمل للحصول على نوع من التفاصيل الذي سيكون عليك بشكل طبيعي قضاء وقت صعب لتصميمه في أي من برامج التصميم ثلاثية الابعاد الأساسية (Maya، 3Ds Max، Cinema 4D). يوجد العديد من أنواع البرامج التي تنشئ Normal Map، وكل منهم يقدم تفاصيل مرتفعة.

ان ال Normal Map تتأثر بإضاءة المرحلة، لذا فانه من السهل نحت التفاصيل حيثما احتجتها. وهذا الامر يمكن استخدامه لتطبيق التجاعيد على الوجه او لإضافة البراغي والخدوش على جسم معدني، كما في المثال أعلاه.

من عدد المضلعات المرتفع الى عدد المضلعات المنخفض

الاجسام ثلاثية الابعاد مرتفعة الاضلاع (أي معقدة للغاية) تمتلك الكثير من التفاصيل، ولكن يمكنها استهلاك الكثير من الذاكرة. لذا ما يجب على المصممين فعله هو استخدام مجسمات منخفضة الاضلاع وتطبيق Normal Map عليها لتعزيز التفاصيل، وهذا يسمح لحجم الملف ان يبقى صغير نسبيا.

فعليا يمكن للمجسمات مرتفعة الاضلاع ان يتم تحويلها الى Normal Map يمكن استعمالها مع النسخة منخفضة الاضلاع. هذا الامر يحدث كثيرا عندما تقوم شركات الألعاب بإنشاء شخصيات عالية التفاصيل وترغب بالحفاظ على أكبر مقدار ممكن من التفاصيل.

في هذا المثال، سترى عملية تحويل مجسم مرتفع الاضلاع الى مجسم منخفض الاضلاع مع Normal Map واثناء تنقلك خلال الصور، لاحظ عدد المضلعات في كل صورة.

HiPolyTOLowPoly01 المجسم الاصلي مرتفع الاضلاع.
HiPolyTOLowPoly02 المجسم منخفض الاضلاع
HiPolyTOLowPoly03 المجسم منخفض الاضلاع مع تطبيق Normal Map (مولدة من المجسم مرتفع الاضلاع) عليه.

توفير الوقت

ان استعمال ال Normal Map يمكن ان يحفظ الكثير من الوقت، اعتمادا على نوع المشروع الذي تعمل عليه. في هذا المثال مع الصندوق، كل ما فعلته كان توليد Normal Map ثنائية الابعاد ووضعها على الصندوق، ولو قمت بإنشاء كامل الجسم للمشروع نفسه، لاستغرق ذلك مني وقتا أطول.

أيضا، مع وجود المزيد من المجسمات ثلاثية الابعاد في المشهد، فان هذا سيستهلك المزيد من الذاكرة. الآن، للمجسمات العضوية أكثر مثل الشخصيات لا يمكنني القول بأن هذا الامر سيقلل الوقت المقضي في تصميمها بشكل كبير، لكنه مفيد جدا مع الاجسام الصلبة. ولا تنسى انه سيصبح لديك المزيد من المرونة لتجربة أشياء جديدة عندما تقضي وقتا اقل على تصميم المجسمات.

معيار من معايير الصناعة

إذا رأيت لعبة ذات تفاصيل عالية، فيمكنني تقريبا ان اضمن انها تستعمل ال Normal Map.

في وقت سابق، ذكرت كم انه يوجد العديد من أنواع التكستشرات التي تُستعمل عند انشاء المجسمات ثلاثية الابعاد، ولكن الاكثر قيمة هما ال Color Map وال Normal Map. ولأن الناس يرغبون بشكل دائم الأشياء التي تبدو أفضل وأفضل فان الامر ينتهي بطلبهم لتفاصيل أكثر. ربما ال Normal map وال Color map لا تستعملان في لألعاب الكرتونية او التي تستخدم تقنيات مثل cel shading، ولكن يمكنك المراهنة على ان الألعاب ال AAA تستعملها.

كيف يمكنني انشاء Normal Map؟

هناك عدة أدوات يمكنك استعمالها لإنشاء او توليد Normal Map:

CrazyBump

CrazyBump يولد ال Normal Map من الصور، خرائط الارتفاع Height Maps (والتي تكون بتدرجات الرمادي) ، او حتى من Normal Map أخرى. مع CrazyBump يمكنك فعليا ضبط ال Normal Map الخاصة بك لعرض تفاصيل أكثر او اقل من الصورة الاصلية.

CrazyBump

xNormal

xNormal ال Normal Map من المجسمات ثلاثية الابعاد منخفضة او مرتفعة الاضلاع. وهذا حقا رائعا عندما تريد ان تبدأ ببرنامج تصميم ثلاثي الابعاد مثل Zbrush، ولكنك ما تزال تود من مجسمك ان يبقى داخل الحدود التي وضعتها.

قمت باستعمال xNormal لتوليد ال Normal Map للشخصية في الأعلى.

xNormal

nDo2

nDo2 هي إضافة للفوتوشوب تسمح لك بتوليد Normal Map باستعمال التحديد والخصائص الأخرى. وتحتوي على نفس الفعالية الخاصة ب CrazyBump، مع إضافة المرونة الخاصة بأدوات الفوتوشوب.

استعملت nDo2 لعمل الصندوق مع البراغي.

NDO2

Photoshop

الفوتوشوب يمكن ان يستعمل يدويا لتوليد ال Normal Map باستعمال قنوات الألوان المختلفة (R, G, B).

هذه التقنية صعبة جدا كي تقوم باستخدامها من لا شيء، لذلك المصممون بشكل عام يستعملون الفوتوشوب فقط لتعديل ال Normal Map المولدة من برامج أخرى. لذا استخدم الفوتوشوب لتعديل بعض المشاكل العشوائية التي قد تواجهها في ال Normal Maps المتولدة من برامج أخرى.

لاحظ هنا لماذا لم استعمل الفوتوشوب لرسم ال Normal Map:

PhotoshopNormalExample
PhotoShopeExample

شكرا لقراءتك هذه المقالة عن استعمال ال Normal Map! وأتمنى ان تكون قد تعلمت الكثير واستمتعت أيضا.

Advertisement
Advertisement
Advertisement
Advertisement
Looking for something to help kick start your next project?
Envato Market has a range of items for sale to help get you started.