법선 매핑

법선 매핑 (Normal Mapping)은 3차원 컴퓨터 그래픽스에서 물체의 표면 디테일을 향상시키기 위해 사용되는 텍스처 매핑 기술입니다. 범프 매핑의 발전된 형태로, 실제 표면의 기하학적 구조를 변경하지 않고도 표면의 미세한 주름이나 굴곡을 시뮬레이션하여 빛의 반사를 더욱 사실적으로 표현합니다.

법선 매핑은 각 픽셀에 대한 표면의 법선 벡터를 저장하는 법선 맵 (Normal Map)이라는 특수한 텍스처를 사용합니다. 법선 맵은 일반적으로 RGB 색상 채널을 사용하여 3차원 공간의 방향 벡터를 인코딩하며, 이 벡터는 해당 픽셀 위치에서의 표면 법선을 나타냅니다. 렌더링 과정에서 이러한 법선 벡터는 광원 계산에 사용되어 표면에 빛이 어떻게 반사되는지를 결정합니다.

법선 매핑의 주요 장점은 상대적으로 낮은 계산 비용으로 높은 수준의 디테일을 추가할 수 있다는 점입니다. 고해상도 모델을 사용하는 대신, 저해상도 모델에 법선 맵을 적용하여 시각적으로 복잡하고 상세한 표면을 만들 수 있습니다. 이는 게임, 애니메이션, 시각 효과 등 다양한 분야에서 성능 최적화에 기여합니다.

법선 맵은 일반적으로 하이폴리곤 모델에서 로우폴리곤 모델로 베이킹(Baking)하는 과정을 통해 생성됩니다. 하이폴리곤 모델의 표면 디테일을 로우폴리곤 모델의 법선 맵으로 전송하여, 로우폴리곤 모델이 마치 하이폴리곤 모델처럼 보이도록 하는 것입니다.

법선 매핑은 접선 공간 (Tangent Space) 법선 맵, 오브젝트 공간 (Object Space) 법선 맵, 월드 공간 (World Space) 법선 맵 등 다양한 유형이 존재하며, 각각 좌표계와 계산 방식에 차이가 있습니다. 일반적으로 접선 공간 법선 맵이 가장 널리 사용됩니다.