変位マッピングと高さマッピングの違いは何ですか？

変位マッピングと高さマッピングの違いは何ですか？適応テッセレーションとの関係は何ですか？

変位マッピングと高さマッピングは、「ほぼ」同じテクニックの2つの名前であり、同じ効果を実現することを目的としていますが、異なるコンテキストで使用されます。

さらに説明するには：

変位マッピング：非常に細かいメッシュで、バンプを真のジオメトリとしてレンダリングすることを目的とする手法です。法線マップを使用してバンプを「フェイク」しようとするバンプマッピング、視差、レリーフマッピングとは異なり、変位マッピングは実際にサーフェスを変位させ、テクセル間に三角形を作成します。。

高さマッピング：同じことですが、通常、ディスプレイスメントマップ（高さマップとも呼ばれます）が、頂点の高さを変更するためだけに値が使用される地形に適用されるコンテキストで使用されます。

CPUまたはGPUに実装できます。

一般的なCPUアプローチの1つは、各テクセルが1つの頂点に直接マップされる高さ/変位マップ（テクスチャ）から高さまたは変位値を読み取ることです。各テクセルが高さ/変位値をエンコードする場所。これは、ルックアップされた値を使用して一意の方向に各頂点を移動することにより、ジオメトリに直接適用されます。

方向の選択は、頂点のY値を変更する上方向（通常は地形の場合）にすることも、地形以外のオブジェクトで通常使用される面法線の方向にすることもできます。

GPUの代替方法は、頂点テクスチャフェッチ機能（Shader Model 3.0で導入）を使用して、変位/高さマップにアクセスすることにより地形メッシュを変更することです。テクスチャから取得した高さは、頂点シェーディングプログラムによって頂点の位置を変更するために使用されます。

テクスチャの使用のその他の用途では、メッシュに適用するウェーブシミュレーションやその他のアニメーションのデータをより高速に操作できます。

適応型テセレーションについて：

ディスプレイスメントマッピングの欠点の1つは、大規模なテレインでは、詳細なテレインをモデル化するために多くのポリゴンと頂点が必要になるため、大規模なテレインではディスプレイスメントマッピングが非効率になることです。

これは、特にGPUの進化とジオメトリシェーダーの導入により、ディスプレイスメントマッピングをより実行可能にするために適応テッセレーションと詳細レベルの技術が発揮される場所です。プログラムや新しいGPUでのプログラミングは簡単で、欠点はほとんどありません。

レリーフやバンプマッピングのような他の手法は、一般的に合理的なコストで追加のリアリズムを提供しますが、ベースサーフェスが乱されていないという事実により、衝突検出、したがってオブジェクトの相互作用がより困難になります。

結論として、ディスプレイスメントマッピングと適応型テッセレーションは、実行可能なパフォーマンスコストで、引き戻しの少ない優れたディテールと品質をもたらします。

ディスプレイスメントマッピングは、サーフェス上の各ポイントでのベクトルディスプレイスメントを意味する場合があります（常にではありません）。高さマッピングは、スカラー変位値のみを意味します。つまり、各ポイントはその法線に沿ってプッシュされます。ただし、「変位マッピング」という用語はスカラー変位にも使用できます。そのため、ベクトル変位について説明するとき、人々はしばしば「ベクトル変位マッピング」と明示的に言います。

テッセレーションを使用して、ディスプレイスメントマップを適用することができます。サーフェスを小さなポリゴンに分割し、分割されたサーフェスの各頂点にディスプレイスメント（マップから検索）を適用します。必要なサブディビジョンのレベルは、ディスプレイスメントマップのノイズ/詳細度に一部依存するため、適応テッセレーションを使用して、より詳細な領域でより細かく、より平坦な領域ではより細かく分割して、パフォーマンスを向上させることができます。

基本的に、それらは同じものです。

変位マッピングは、バンプマッピングのように、表面の詳細を追加するための手法です。ただし、バンプマッピングとは異なり、ディスプレイスメントマッピングは、入力高さマップ（基本的に標高値のグリッド）に基づいて実際にジオメトリを変形することに関するものです。

「変位マッピング」は、基本的には技術的に正確な別の用語で、「高さマッピング」として口語的に知られている用語です（厳密に言うと、「高さマッピング」は、 3Dスキャナーとして、それはディスプレイスメントマッピングの実装に使用されますが、実際には、「ディスプレイスメントマッピング」と言っても、実際にはほとんどの人が同じ意味で使用しています。

この手法は、メッシュ（球体など）の数学的な記述をそのメッシュのレンダリングに使用される三角形の具体的なコレクションに分解すること自体を制御する適応テッセレーションに直接結びついていません。「適応」ビットは、テッセレーションの詳細が、ビュー距離などのいくつかの入力基準に基づいて変更されることを意味します。

たとえば、球体の場合、その球体が非常に遠い場合、その球体を非常に粗く（効果的に立方体として）テッセレーションできますが、球体が近い場合はより詳細に使用できます。

テッセレーションは、エレベーションマップをジオメトリにマッピングしてディスプレイスメントを実行する方法（または選択するエレベーションマップの解像度など）に影響するため、テッセレーションと関連して説明したディスプレイスメントマッピングなどの手法がよく見られます。

それらは同じ概念です。

編集：変位は複数の次元の高さで構成できます！

これに関してセマンティックウォーを開始しないでください。しかし、現実的には、高さマッピングは通常、大規模/テッセレーションベースの技術を指し、変位マッピングは通常、小規模/レイトレーシング技術を指します。