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法线贴图（NormalMap）是3d从业者第一个学到的技术活。这篇文章就来细品，在制作过程曾犯下的错误与其原因。走过路过瞧一瞧，说不定这里就有你疑惑多年问题的答案。
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法线是什么？
先简单说下定义。
物体平面上任意一点，垂直于平面的方向，就是法线方向。以3dsmax为例，修改器添加“编辑法线”。就能看到该模型的顶点法线方向。
法线贴图的做法相当简单：做高模和低模→低模展UV→高低模烘焙法线
烘焙法线的意义，就是把高模的法线方向，以像素的形式，存到低模的表面上。贴上法线贴图的低模，就会有高模的光影变化，从而看起来像高模一样。（unlit没有法线，因为没有光影变化。）
下面开始说问题
做法线贴图看似三步，但每个环节都会出问题。
1. 高模法线有问题
正方体的硬转角，低模转高模，为了高模能有圆滑的转角（或叫高光边），常见做法是，倒角+细分。
如果用的是这种倒角+细分。恭喜你，不管细分有多高，烘焙后肯定会获得一个凸起来的面。这就像正方形直接细分会变成球一样。
并且由于贴图在引擎压缩后，贴图精度不够，会产生马赛克方块一样的平面。
正确做法，倒角不能影响到原模型的边缘形状。
这样才能保住中心平面是用4个相同方向的法线算平均，算出来整个面都是一个方向。高模甚至不需要细分，拐角处正好是完美的0-90度过渡。
2.低模法线有问题
高模的光滑组（软硬边）随便分都没事，只要看起来对就能用。
但低模不同，作为接收法线的受体，有很多限制。
低模需要烘焙的地方不能有硬边。如果一定要硬边，硬边处UV需要切开。
这是高模，绿线是硬边
如果低模UV不断开处有硬边，法线明显有一条锯齿错误。
会发生错误的原因很好理解，硬边同时存在两个方向的法线，分别对应到左右两个面。
假设法线贴图，左边需要红色才能还原高模法线，右边需要蓝色。
而红过渡到蓝没法在一个像素内完成，所以共用像素的硬边，肯定会产生错误。
同理切开UV重新摆，会使硬边上有足够像素做红蓝过渡。
可效果相同谁会选择更麻烦的做法呢。。直接低模全软就好
3.低模UV重叠
为保证贴图像素利用率，低模一般会有UV左右对称重叠。
常见做法如下。
低模删掉对称面，和高模一起把穿插部件分开。高低模烘焙出法线贴图，对称低模缝合断面，贴上法线贴图。
思考一下，低模的对称缝合线，应该用硬边还是软边？
看图可知。答案是硬边。
用于烘焙的“低模”在删除面时，切口就已经变成了硬边，所以烘焙出来的法线只能用于硬边模型。螺口不对自然无法开螺丝。
结合23两条，不难得出：
• 模型全软边也能烘焙，不管UV切不切。
• 烘焙模型法线被你改了，自然要把原模型切口处法线改成一样。
• 所以，是UV接缝但不是切口处的线，无需改成硬边。
有些老前辈的教条“烘焙法线时UV接缝处要硬边”，现在看看就是笑话。知其然而不知其所以然的样子，真有趣。
甚至于我还要继续打脸。
“UV接缝处要硬边”的源头，是UV重叠会影响烘贴图。只要UV重叠不会影响到烘贴图，就不用切开模型。
做法如下：
• 低模对称缝合好，全软边，存为最终游戏内用的低模A
• 原本想用于烘焙的面，设为一个单独材质球。其他面设为另一个材质球，存为低模B。
• B模型红色材质球烘焙贴图。出来的法线即可直接贴到低模A上。
4.不同软件互导
改变法线的方法有分两种，1.软硬边2.光滑组
软件导出模型成FBX，OBJ等模型资源时，会把 光滑组/软硬边 转化成法线方向。
以max为例，模型在导入导出时，均会提示你，是否导光滑组（max里的光滑组）。
如果导入时没勾选，光滑组信息会丢弃，法线方向被锁定，法线颜色变为绿色，此时编辑光滑组会不起作用，编辑面会导致法线凌乱瞎算。（重置法线即可解开）
5.引擎里贴图设置
Unity内法线贴图在用时，需要指定Texture Type为Normal map。勾选这个相当于对法线进行了Unpack，也就是法线贴图的RG两个通道进行了*2-1
但如果你不需要引擎为你unpack，而是自己解的话，记得把sRGB去掉。
曾经有一次自己反复检查1-4到底哪里出了问题，结果花了好久才发现自己没去掉sRGB，惨痛的教训。
还没点赞收藏的GKD，I‘ve got you in my sight.
下面是我的artstation地址：
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作者：Lute Li
专栏地址：https://zhuanlan.zhihu.com/p/107252209
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发表于 2020-2-17 11:13:21
