Cartes dérivées et cartes normales de l'espace tangent

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J'ai découvert que certains moteurs utilisent des cartes dérivées au lieu de cartes normales à espace tangent .

Après quelques lectures, cela semble être un moyen vraiment génial de remplacer les normales d'espace tangent, mais y a-t-il un inconvénient à les utiliser? Pourquoi continuer à utiliser des normales d'espace tangent?

Est-il possible de comparer à la fois avec avantage et inconvénient?

— Tapis
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Il existe plusieurs blogs qui parlent de produits dérivés et il serait intéressant d'avoir des commentaires de personnes qui les ont implémentés dans leur moteur de production et pourquoi ils choisissent cette méthode.

— 2017

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L'un des grands facteurs qui expliquent pourquoi les choses ne sont pas immédiatement adoptées est l'inertie et le fait que la solution existante soit suffisamment bonne.

— monstre à cliquet

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Après quelques recherches et quelques réponses de professionnels voici ma conclusion.

Avantages

Ne nécessite pas de tangentes ou binormales. Moins d'interpolateurs.
Seulement besoin de deux canaux. moins de mémoire de texture.
Ne souffrez pas de coutures tangentes.
Peut être mélangé en utilisant le mélange alpha, sans renormalisation.
Moins de mémoire maillée: nous n'avons pas besoin de stocker un vecteur tangent.
Implémentation rapide.

Les inconvénients

Plus ALU
Moins flexible. Une carte normale peut représenter n'importe quelle carte dérivée, mais l'inverse n'est pas vrai. Par exemple, les arêtes vives peuvent être difficiles à représenter.

Donc, c'est beaucoup d'avantages par rapport aux inconvénients. Mais le problème majeur est que ce n'est pas une norme de l'industrie.
Il n'y a presque pas d'outils de création de contenu ni de savoir-faire d'artiste.

Voici une citation de Bart Wronski qui illustre bien l'état actuel des cartes dérivées:

Malheureusement, dans la vie / la technologie, la meilleure solution n'est pas toujours gagnante / ne reçoit même pas l'attention méritée ... Il s'agit davantage de normes et d'inertie.

Si vous souhaitez en savoir plus sur les cartes dérivées, voici quelques articles intéressants.

Si j'ai oublié quelque chose ou si vous n'êtes pas d'accord, n'hésitez pas à le dire dans les commentaires, je serais heureux d'améliorer cette réponse.

— Tapis
source

Certains de vos pros semblent ne pas utiliser d'espace tangent précalculé (c'est-à-dire dériver l'espace tangent de dérivés UV par pixel), ce qui AFAIK est un choix de conception distinct, indépendant du choix des cartes dérivées par rapport aux cartes normales.

— Nathan Reed

Merci pour le commentaire @NathanReed Parlez-vous du fait de calculer des tangentes et des binormaux? Pourriez-vous m'en dire plus sur l'espace tangent précalculé?

— MaT

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Je suppose que vous utilisez des dérivés de carte de hauteur précalculés plutôt que de les calculer à la volée (pour plus de détails, consultez cet article sur le blog de Mikkelsen). Si nous devons fournir des dérivées de hauteur pré-calculées, nous devons fournir deux canaux, tout comme une carte normale. On pourrait soutenir que le mappage dérivé ne nécessite pas la présence d'un attribut de sommet tangent comme le fait le mappage normal, mais les opérations de différenciation supplémentaires sur la carte de hauteur annulent quelque peu ce gain de performances. Les cartes dérivées sont un concept sympa, mais à la fin de la journée, je ne pense pas qu'elles soient significativement meilleures que la cartographie normale en termes de performances (bien que conceptuellement, je convienne que les cartes dérivées sont plus faciles à travailler car nous n'avons pas à traiter avec espace tangent).

— AnimatedRNG
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