JavaFX 材质的凹凸和规格图

aje*_*jeh 3 javafx bump-mapping

当 JavaFX8 代码加载颜色、凹凸和规格贴图时,颜色和规格按预期工作,但凹凸贴图会产生奇怪的效果。这三张都是墨卡托地球地图。一般来说,凹凸贴图没有添加3D效果。凹凸贴图只会导致喜马拉雅山和安第斯山脉在地球的明亮一侧显示为带有闪亮边框的黑色区域,而在彩色地图上显示在阴影一侧。我究竟做错了什么?

Image diffMap = null;
Image bumpMap = null;
Image specMap = null;
diffMap = new Image(MoleculeSampleApp.class.getResource("Color Map1.jpg").toExternalForm());
bumpMap = new Image(MoleculeSampleApp.class.getResource("Bump1.jpg").toExternalForm());
specMap = new Image(MoleculeSampleApp.class.getResource("Spec Mask1.png").toExternalForm());
final PhongMaterial earthMaterial = new PhongMaterial(Color.WHITE, diffMap, specMap, bumpMap, null);
earthMaterial.setDiffuseColor(Color.WHITE);
earthMaterial.setSpecularColor(Color.WHITE);
Run Code Online (Sandbox Code Playgroud)

作为 3d 新手,我的第一个想法是应该有某种将凹凸贴图的像素颜色值缩放到高程的方法,但我缺少这种方法。

jew*_*sea 5

JavaFX 的凹凸贴图是法线贴图,而不是高度图,有关更多信息,请参阅:法线贴图和高度图信息

这是您可以尝试的示例。

在此输入图像描述

地图的图像非常大,因此在场景显示之前下载它们可能需要一些时间。

我用于图像的来源是 =>无聊?然后创建一个星球(现在是一个死链接)。

import javafx.animation.*;
import javafx.application.Application;
import javafx.scene.*;
import javafx.scene.image.Image;
import javafx.scene.layout.StackPane;
import javafx.scene.paint.*;
import javafx.scene.shape.Sphere;
import javafx.scene.transform.Rotate;
import javafx.stage.Stage;
import javafx.util.Duration;

public class EarthViewer extends Application {

  private static final double EARTH_RADIUS  = 400;
  private static final double VIEWPORT_SIZE = 800;
  private static final double ROTATE_SECS   = 30;

  private static final double MAP_WIDTH  = 4096;
  private static final double MAP_HEIGHT = 2048;

  private static final String DIFFUSE_MAP =
      "https://i.stack.imgur.com/IYLwY.jpg";
  private static final String NORMAL_MAP =
      "https://i.stack.imgur.com/iXoqs.jpg";
  private static final String SPECULAR_MAP =
      "https://i.stack.imgur.com/GS5BJ.jpg";

  private Group buildScene() {
    Sphere earth = new Sphere(EARTH_RADIUS);
    earth.setTranslateX(VIEWPORT_SIZE / 2d);
    earth.setTranslateY(VIEWPORT_SIZE / 2d);

    PhongMaterial earthMaterial = new PhongMaterial();
    earthMaterial.setDiffuseMap(
      new Image(
        DIFFUSE_MAP,
        MAP_WIDTH,
        MAP_HEIGHT,
        true,
        true
      )
    );
    earthMaterial.setBumpMap(
      new Image(
        NORMAL_MAP,
        MAP_WIDTH,
        MAP_HEIGHT,
        true,
        true
      )
    );
    earthMaterial.setSpecularMap(
      new Image(
        SPECULAR_MAP,
        MAP_WIDTH,
        MAP_HEIGHT,
        true,
        true
      )
    );

    earth.setMaterial(
        earthMaterial
    );

    return new Group(earth);
  }

  @Override
  public void start(Stage stage) {
    Group group = buildScene();

    Scene scene = new Scene(
      new StackPane(group),
      VIEWPORT_SIZE, VIEWPORT_SIZE,
      true,
      SceneAntialiasing.BALANCED
    );

    scene.setFill(Color.rgb(10, 10, 40));

    scene.setCamera(new PerspectiveCamera());

    stage.setScene(scene);
    stage.show();

    stage.setFullScreen(true);

    rotateAroundYAxis(group).play();
  }

  private RotateTransition rotateAroundYAxis(Node node) {
    RotateTransition rotate = new RotateTransition(
      Duration.seconds(ROTATE_SECS), 
      node
    );
    rotate.setAxis(Rotate.Y_AXIS);
    rotate.setFromAngle(360);
    rotate.setToAngle(0);
    rotate.setInterpolator(Interpolator.LINEAR);
    rotate.setCycleCount(RotateTransition.INDEFINITE);

    return rotate;
  }

  public static void main(String[] args) {
    launch(args);
  }
}
Run Code Online (Sandbox Code Playgroud)

普通的?为什么????

JavaDoc 对PhongMaterial BumpMapProperty的说明如下:

此 PhongMaterial 的凹凸贴图,它是存储为 RGB 图像的法线贴图。

使用法线贴图而不是高度贴图是因为

[法线贴图] 更加准确,因为它们不仅可以模拟沿着一条线远离脸部的像素,还可以模拟该像素以任意方式向任何方向移动。

维基百科凹凸贴图文章中提供了法线贴图和高度贴图的简要描述。

示例图片

更新,2021 年 7 月

不幸的是,来自“无聊?然后创建一个星球”的图像源不再可用,因此我更新了答案以链接到不同的图像(希望这些图像将保持在线)。由于它链接到不同的图像,因此地球的最终渲染看起来与上面的示例图像有点不同,尽管它很相似。尽管图像发生了变化,但渲染代码基本上没有什么不同。

漫反射贴图

漫反射贴图

法线贴图

法线贴图

高光贴图

高光贴图