刨根問底！曲面細分技術(shù)到底是個啥？

    同樣還是那個由100個三角形組成的模型，同樣還是免費的將它升級到100000個三角形，但是這個模型從勞拉變成了怪獸，我們不再需要圓滑，而是豐富可信的細節(jié)，這100000個多邊形能有什么作用？

    很多用戶都知道凹凸貼圖（Bump Mapping）、法線貼圖（Normal Mapping）等技術(shù)，可以通過貼圖的方式提升模型的細節(jié)。但是這些貼圖技術(shù)只是通過欺騙肉眼的方式模擬出細節(jié)，而且不能進行深度較大的視角偏移或者拉近觀看，否則很容易看出破綻，因為它們都不能對模型本身做任何處理，可以說是光影的欺騙術(shù)。

    而通過曲面細分技術(shù)產(chǎn)生的數(shù)量巨大的多邊形，就給了模型一個“重生”的機會，以為更多的頂點可以通過人工控制的方式實現(xiàn)真實的頂點位移，直接對模型的外形產(chǎn)生影響，讓模型具備真實可信的細節(jié)。而利用這大量免費多邊形產(chǎn)生模型頂點位移的技術(shù)就被稱作置換貼圖（Displacement Mapping）。

    置換貼圖是通過一張深度貼圖（實際上可以理解為一張黑白貼圖，通過黑白深淺的不同來確定對應(yīng)的頂點的偏移量），來控制通過曲面細分產(chǎn)生的大量頂點，制造出實際的模型位移，使得模型的細節(jié)大幅提升，明顯改善畫面質(zhì)量。從實際的意義和效果上說，這將遠比簡單的平滑模型來的更重要，對于畫面的改善效果也更明顯。

    舉個例子來說明更容易理解。以目前被廣泛使用的DX11測試軟件Heaven而言，在開啟曲面細分后（實際上是開啟了曲面細分+置換貼圖的組合），畫面的細節(jié)程度被極大的提升了，無論是地磚的溝槽還是紅龍身上的褶皺骨骼細節(jié)，都被細致的描繪了出來，而且由于是通過對模型頂點的位移操作，這些多出來的細節(jié)還能產(chǎn)生真實的陰影等效果。反觀在關(guān)閉曲面細分選項后，一切歸于平靜，城市不再華麗，紅龍也不再威嚴。

    置換貼圖由于需要大量的頂點去進行位移，所以需要模型具備足夠數(shù)量的多邊形，而曲面細分做的事情也正是如此，這也就成為了它提升畫面質(zhì)量的第二重作用。