O documento discute técnicas de mapeamento de textura 3D como UV mapping, environment mapping, bump mapping, normal mapping e parallax mapping. UV mapping mapeia modelos 3D em representações 2D para texturização. Environment mapping simula reflexos usando texturas projetadas em objetos. Bump mapping e normal mapping simulam relevos alterando normais de superfície. Parallax mapping aprimora esses efeitos dando mais profundidade às texturas.

1. Rafael Macedo Domingues da Silva

2.  Mapeamento de textura ou texturização é a parte da computação gráfica, que se dedica em criar
materiais e texturas afim de simular superfícies mais realísticas. Trata-se de um método gráfico
computacional aplicado para 3D e foi desenvolvido na tese de doutorado de Edwin Catmull, em
1974, atualmente diretor da Walt Disney Animation Studios e Pixar Animation Studios;
 Um mapa de textura é aplicado a um lado de um polígono no qual será renderizado;
 A multitexturização é o uso de mais de uma textura ao mesmo tempo, em um mesmo polígono
para criar texturas mais complexas.
Edwin Catmull

3.  UV Mapping / UVW Mapping
 Environment Mapping
 Bump mapping
 Normal mapping
 Parallax

4.  UV Mapping ou UVW Mapping é o processo da modelagem 3D em que se cria
uma representação 2D de um modelo 3D, para mais tarde texturizar;
 Como o modelo 3D utiliza “X”, “Y” e “Z” como coordenadas cartesianas no
espaço de modelagem, foi criado um novo conjunto de coordenadas “U”, “V”e
“W”;
 O cálculo de renderização usa as coordenadas UVW da textura para
determinar a forma de pintar a superfície tridimensional;
 Coordenadas UV são aplicadas por face, não por vértice. Isso significa que
um vértice compartilhado pode ter diferentes coordenadas UVw em cada um
desses polígonos;

5. Sistema de abertura e pintura da malha.

6.  Para produzir este efeito, uma opção atual é o chamado environment
mapping, ou mapeamento de ambiente;
 Em aplicações que não são em tempo real, a técnica do raytracing é muito
mais indicada, graças à sua precisão e qualidade superiores;
 Porém, o raytracing por analisar cada um dos raios de luz e representá-los
em tempo real torna o processamento muito pesado;
 Existem várias formas de mapeamento de ambiente, mas as mais difundidas
e utilizadas são o mapeamento cúbico ou esférico. Basicamente, uma
imagem pré-renderizada do ambiente é armazenada em um corpo oco, e
então esta textura é projetada no objeto refletor.

8.  Bump map é simula relevo na superfície de um objeto. Isto é modificando as
normais da superfície do objeto e usa essa modificação durante os cálculos
de iluminação;
 Ele modifica o brilho dos pixels na superfície, em usando heightmap que é
especificado para cada superfície;
 O resultado é uma superfície aparentemente instável ao invés de uma
superficie lisa;
 O mapeamento Bump é limitado na medida em que na verdade não modifica
a forma do objeto.

9. Na esfera da esquerda foi usado o bump apesar de parecer
que ele tem uma superfície com relevo em sua sombra
percebe que é apenas uma ilusão.

10.  É uma técnica utilizada para simular a iluminação de relevos.
 Muito usado para adicionar detalhes sem usar mais polígonos. Um mapa normal é
geralmente uma imagem RGB que corresponde ao X, Y e Z as coordenadas de
uma superfície normal a partir de uma versão mais detalhada do objeto.
 Um uso comum desta técnica é melhorar muito a aparência e os detalhes de um
modelo de baixos polígonos;
 O primeiro console a ter hardware especializado em normal map foi o Sega
Dreamcast. No entanto, o Xbox da Microsoft foi o primeiro console a utilizar
amplamente o efeito em seus jogos. Jogos para o Xbox 360 eo PlayStation 3
dependem fortemente de mapeamento normal e estão começando a implementar
o mapeamento de parallax também.

12.  Parallax mapping (também chamado de mapeamento de deslocamento
virtual) é um aprimoramento do bump map ou normal map;
 Para o usuário final, isso significa que as texturas, como muros de pedra terá
mais profundidade e realismo aparente, portanto, maior influência sobre o
desempenho da simulação. Parallax mapping foi introduzido por Tomomichi
Kaneko em 2001;
 Parallax mapping é implementado através do deslocamento das coordenadas
da textura em um ponto no polígono por uma função do ângulo de visão no
espaço tangente (o ângulo em relação à superfície normal) e o valor do mapa
de altura desse ponto;