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 هو ال"Bump Mapping"؟

by
Length:ShortLanguages:

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

في هذه المقالة سأقوم بشرح مفهوم ال bump mapping، مع الشرح التقني والعملي لهذا المفهوم. وايضا سأقارن هذه التقنية بخرائط الازاحة "displacement maps" و بال "normal maps".

ما هو الاكساء باستعمال خرائط النتوءات Bump Mapping؟

ال Bump Mapping هي تقنية تستعمل في رسومات الحاسوب لتوليد مظهر النتوئات والخامات الاخرى المشابهة على مجسم ما. وفي الواقع فإن هذه التقنية لا تتعدى كونها تأثيراً مزيفاً لأنها لا تغير المجسم الفعلي، ولكن فقط الطريقة التي يتم من خلالها حساب وتوليد الضوء المنعكس من المجسم. على سبيل المثال، يمكن ان يكون لديك bump map (خريطة نتوءات) وتحتوي على نص ما، وهذا سيجعل المجسم يظهر وكأن هنالك نصا مختوما عليه.

ولكن واحدة من اكبر القيود عند استعمال هذه التقنية هي ان ظل المجسم لن يتغير، طالما ان الشكل الهندسي الفعلي بقي كما هو. وهذا يعني ان ال bump map مناسبة في احسن الاحوال لاضافة تفاصيل اكثر لمجسم ما. خريطة الازاحة او displacement map من الناحية الاخرى يمكن ان تستعمل التكستشر نفسه لتغير الشكل الهندسي الفعلي للمجسم.

هذا مثال على التقنيتين:

Bump mapping And Displacement Comparison
الكرة التي على اليسار تسعمل bump map؛ بينما الكرة التي على اليسار تستعمل خريطة الازاحة dicplacement map.

ما هي ال Bump Map؟

ال bump map يتم تمثيلها من خلال تكستشر من تدرجات الرمادي، او خريطة ارتفاع height map كما يسمى احيانا، والتي يمكن ان يتم اضافتها الى خامة ما material (مثل اي نوع آخر من التكستشرات: diffuse map، normal map ،specular map وغيرها من التكستشرات).

ان ال bump map يمكن ان تنشئ من خلال اي برنامج تعديل للصور ترغب به (انا استعمل ال Photoshop) وان يحتوي على فرشاة فيه او ان يكون قادرا على توليد noise map (خريطة ضجيج). على سبيل المثال، اذا كنت تسعمل ال Photoshop فيمكنك ان تنشئ ملفا جديدا وترسم فيه باستخدام فرشاة وتدرجات اللون الرمادي - كلما رسمت بلون غامق، كلما كان التأثير اكبر على التكستشر - ومن ثم احفظ الملف بصيغة JPEG.

هنا لدينا مثالان على تكستشرات من نوع bump map:

Noise Bump Map
Noise bump map
Photoshop Bump Map
bump map تم انشائها في ال Photoshop

وربما قد تتسائل ما الفرق بين هذه التقنية وتقنية ال normal mapping (الاكساء باستخدام ال normal map). التقنيتان متشابهتان، وال normal mapping مشتقة فعليا من ال bump mapping ولكنها تسعمل خوارزمية مختلفة لحساب الاضاءة على المجسم. في هذه الايام تعد ال normal mapping الطريقة الاكثر استخادماً، وخصوصا في الالعاب، ولكنها تتطلب صعوبة اكثر في انشائها.

تقنيا

الطريقة التي تؤثر بها هذه الخريطة على الحسابات المتعلقة بالضوء هي بسيطة جداً. كل نقطة في المجسم لها متجه normal (في الاساس خط مستقيم يتجه بشكل مباشر الى الخارج من النقطة ذاتها)، لذا عندما تقوم بانشاء شيء ما وتصييره بدون اي خرائط فإن هذه المتجهات هي التي تسعمل حساب الظلال على المجسم.

عندما تضيف bump map، فان المصير الذي تسعمله سيحسب ال normal الخاص بالنقاط معدلا بالنقاط الموجودة على ال bump map ويسقط اشعة الضوء (عندما ينبعث الضوء فإنه يطلق اشعة متعددة). وبالتالي ستتشكل ظلال مختلفة بسبب اختلاف ال normal الخاص بالنقاط.

هنا لدينا صورة توضح هذه الحسابات:

Lighting Calculation
حساب الاضاءة:

الصورة الاولى تظهر نقطتين (زوايا)، كل واحدة مع ال normal الخاص بها (الخطوط الحمراء). الخطوط السوداء تمثل شبكة المجسم. عندما يصطدم شعاع الضوء (الخط الاصفر) بالمجسم فانه سينعكس الى الخارج بزاوية محددة يتم حسابها مع ال normal.

اذا قمت باضافة bump map مع المجسم (كما في الصورة التي في الاسفل)، فإن الضوء الذي يرتد الى الخارج سيتغير اعتمادا على مزيج من خريطتي normal، بالتالي فان التصيير سيبدو ذا تفاصيل اكثر.

اتمنى ان يكون لديك الآن فهم افضل لل bump mapping! اذا كان لديك اي اسئلة، فأرجو ان تضعها في قسم التعليقات وسأحاول الاجابة عنها.

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.