Surface Detail Mapping in 3D Modelling

Abstract

This thesis will focused on the significance of surface detail mapping in 3D modelling. Surface detail maps are texture maps that create extra detail and realism on 3D objects. The goal of the thesis was to introduce what surface detail maps are and what they are used for. The surface detail maps covered in this thesis were bump, normal, and displacement maps.

First, the thesis goes through the basics of 3D modelling. Second, the thesis deals with different texture technologies and methods to explain how surface detail maps are created. Last, the case demonstrates the importance of the surface detail maps by demonstrating and comparing 3D modelled scenes with these surface detail maps. The main point is to show the differences and compare the results between these specific surface detail maps.

After exploring the results of the case, the results demonstrate how important it is to know the basics of surface detail maps before applying them in a 3D scene. It is necessary to know if these surface detail maps are going to be used in real-time rendering or in pre-rendered materials. Bump maps are not as fast as normal maps in real-time rendering but still they are used in both pre-rendering and real-time rendering to achieve fast details on surfaces. Normal maps can achieve impressive results in real-time rendering and pre-rendered materials. Normal maps are most commonly used for games due to their impressive speed and the details achieved in real-time rendering. Displacement maps are ideal for pre-rendered high detail close-up images and videos that require photorealistic details and silhouettes by forming new geometry to object surfaces.

Tämän opinnäytetyön tarkoituksena oli keskittyä pintatekstuurien tärkeyteen ja selvittää, miten pintatekstuurit toimivat ja mihin niitä käytetään 3D-mallintamisessa. Pintatekstuurit ovat tekstuureja, jotka luovat yksityiskohtia ja realismia 3D-objektien pinnoille. Opinnäytetyössä käsiteltiin bump-, normal- ja displacement-pintatekstuureja.

Ensiksi opinnäytetyössä tutkittiin 3D-mallintamisen perusteita kertomalla mitä 3D-mallinnus on. 3D-mallinnuksen perusteiden jälkeen opinnäytetyössä kerrottiin, kuinka tehdä pintatekstuureja erilaisten tekstuuriteknologioiden avulla. Opinnäytetyön tutkimuksen päätarkoituksena oli selittää ja demonstroida pintatekstuurien tärkeyttä vertaamalla tekstuurien merkitystä 3D-mallinnetuissa objekteissa ja ympäristöissä.

Pintatekstuureja luotaessa ja käytettäessä on tärkeää tietää, käytetäänkö pintatekstuureja reaaliaikaisessa renderöinnissä vai valmiiksi renderöidyissä materiaaleissa. Bump-tekstuurit eivät ole niin tarkkoja verrattuna normal-tekstuureihin, mutta kuitenkin bump-tekstuurit pystyvät saavuttamaan tarkkoja yksityiskohtia reaaliaikaisessa renderöinnissä sekä valmiiksi renderöidyissä materiaaleissa. Normal-tekstuurit voivat saavuttaa realistisia tuloksia molemman renderöintityypin kautta. Normal-tekstuurien nopeuden ja tarkkuuden ansiosta pelit ovat näiden tekstuurien ideaali käyttökohde. Displacement-tekstuurit ovat erinomaisia valmiiksi renderöidyissä materiaaleissa, koska lähikuvissa displacement-tekstuurit pystyvät saavuttamaan fotorealistisia yksityiskohtia.