핵심 정리
| 개념 | 의미 |
|---|---|
| Normal | 표면이 향하는 방향 |
| Tangent | UV의 U 방향에 대응하는 표면 방향 |
| Bitangent | UV의 V 방향에 대응하는 표면 방향 |
| TBN matrix | tangent space를 world/view space로 바꾸는 행렬 |
| Normal map | 표면 방향 변화를 텍스처로 저장 |
구조
normal은 조명 계산에서 표면이 빛을 얼마나 향하는지 판단하는 핵심 벡터입니다. 기본 normal만 쓰면 저해상도 메시의 표면은 단순하게 보입니다. normal map은 텍스처에 방향 변화를 저장해 더 세밀한 표면처럼 보이게 합니다.
normal map의 RGB 값은 보통 tangent space 방향을 인코딩합니다. 이 벡터를 조명 계산에 쓰려면 TBN matrix를 통해 world 또는 view space로 변환해야 합니다.
text
normal map RGB
-> [-1, 1] vector
-> TBN transform
-> lighting normalTangent space
tangent space는 각 표면의 UV 기준 좌표계입니다. 같은 normal map을 여러 방향의 표면에 붙여도 표면 기준으로 올바르게 해석하려면 tangent, bitangent, normal이 필요합니다.
문제 추적
| 증상 | 의심할 원인 |
|---|---|
| 빛 방향이 이상하게 뒤집힘 | normal 방향, handedness |
| seam이 강하게 보임 | tangent basis 불일치 |
| 표면이 울퉁불퉁하지 않음 | normal map import, sRGB 설정 |
| 푸른 normal map이 이상한 색 | 데이터 텍스처를 색으로 처리 |
| 한쪽 면만 어두움 | backface, normal transform |
normal은 위치처럼 translation을 적용하면 안 됩니다. 비균일 scale이 있으면 inverse transpose normal matrix가 필요할 수 있습니다.
주의할 점
normal map은 색 텍스처가 아니라 방향 데이터입니다. sRGB decode나 색 보정이 들어가면 벡터 값이 깨질 수 있습니다.
또 tangent basis는 툴, 엔진, baker가 같은 규칙을 써야 합니다. MikkTSpace 같은 표준을 맞추지 않으면 seam이나 조명 불일치가 생길 수 있습니다.
참고 링크
1 sources