Normal map[規格制定]

normal map是使用RGB來儲存normal 的XYZ向量值，所以必須定義normal儲存的座標系。座標系就包括了world/object/tangent space，其中還分成左/右手系統。不同的座標系統在處理lighting計算時候會需要不同的處理方式, 因此程式人員需要制定normal map所在的座標系，才能夠正確的處理normal map效果。

目前最常使用到是tangent space的normal map．它的優缺點如下：

優處：

• 可以共用normal map貼圖（不同物件間的共用或是mirror物件共用）。

• 目前一些normal map壓縮技術也只能使用tangent space的normal map (這部分在normal map壓縮會詳細說明) 。

缺點：

• 需要 vertex normal/tangent的資料, 在計算lighting時候, 需要多處理一些座標轉換.處理。

World space/object space的優缺點和tangent space正好相反，所以某些狀況下或許使用world/object space的normal map 會比較好。

不過我目前只打算使用 tangent space的normal map. 對object space下的normal map有興趣的可看http://www.3dkingdoms.com/tutorial.htm

選定了tangent space, 接下來是要使用左手還是右手系統呢?

下圖是目前常見的兩種 tangent space 座標系統的圖示, X軸都面向右邊, Z軸都往螢幕外方向, 而Y軸向上或是向下.

下圖是兩個系統下normal map的比較.

可以發現左手系統XYZ(0, 1, 0) 或是RGB(128, 255, 128)是指向下方，右手系統是指向上方。在網路上搜尋了一下，似乎沒有人以左手右手系統來區分這樣的差別，只有提到Y向上或是Y向下。所以以下內容就是以Ｙ向上系統(Y-up)或是Y向下系統稱呼(Y-down)。

目前我是決定使用Y-up為normal map的座標系統。當然這只是一個規格制定時的選擇，重點還是在於產生normal map工具的設定是否可以輸出符合規格的normal map。