Displacement Mapping — это метод добавления деталей к 3D-объектам. В отличие от таких попиксельных методов, как бампамаппинг, когда картами высот моделируется лишь освещенность точки, но при этом ее положение в пространстве не меняется, а только увеличивает рельефность поверхности, наложение карт смещения позволяют получить сложные 3D-объекты из полигонов и вершин без каких-либо ограничений, присущих попиксельным методам.
Метод наложения карт смещения изменяет положение вершин треугольников, исходя из значений, находящихся в картах смещения. Карта смешения обычно представляет собой черно-белую текстуру, а значения в ней используются ля определения высоты точек поверхности, значения могут быть и 8-битными, и 16-битными. Карты смещения зачастую используются при создании земной поверхности с рельефом. Из-за того, что рельеф описывается двухмерной картой смещения, его очень легко деформировать, если это будет необходимо, потому что этот процесс требует только изменения самой карты смещения и рендеринга в следующем кадре на основе ее поверхности.
Огромным преимуществом наложения карт смещения является не только возможность добавления деталей на поверхности объекта, но и практически его полное создание. Если мы возьмем низкополигональный объект и разберем его на достаточное количество полигонов и вершин, которые потом смещаются по нормали, исходя их того значения, которое указано в карте смещения, то в итоге получим сложный трехмерный объект из достаточно простого.
Количество треугольников, созданных при разборке вершин и полигонов, должно быть довольно большим для того чтобы передать детали, задаваемые картой смещения. Порой дополнительные треугольники создаются автоматически. Карты смещения в идеале нужно лучше использовать вместе с бампмаппингом для создания мелких объектов и деталей, где будет достаточно и попиксельного освещения.
По существу, метод наложения карт смещения можно считать сжатием геометрии. Использование карт смещения уменьшает объем памяти, необходимый для детализации трехмерного объекта. Все массивные геометрические данные подменяются двухмерными текстурами смещения. Это не только снижает объем памяти, но и уменьшает требования к пропускной способности. А при одинаковых требованиях к объему памяти и пропускной способности, наложение карт смещения позволяет создавать более сложные 3D-модели. Модели, обладающие относительной простотой, обладают довольно быстрой анимацией, а если и нет, то ее можно улучшить, используя комплексные техники, типа имитации тканей. Еще одно преимущество карт смещения в том, что их применение многополигональные трехмерные сетки в несколько структур двухмерных, что облегчает их обработку.
Но есть у этого метода и свои ограничения. Например, их можно применять далеко не всех ситуациях. Гладкие объекты, не имеющие тонких деталей, как и очень сложные модели типа деревьев и растений тоже будет довольно трудно воссоздать картами смещения. Тем более, применения карт смещения почти всегда требует дополнительных утилит, ведь напрямую создавать карты смещения весьма непросто, особенно, если речь идет о сложных объектах. У наложения карт смещения, в целом, такие же ограничения и проблемы, как и у наложения карт нормалей, потому что эти методы, по своей сути, разное представление одной идеи.
