Faire concorder les normal maps en espace tangent avec le moteur de rendu

Diagnostiquer un problème de cohérence des repères

Une normal map en espace tangent stocke des directions relatives à un repère de surface. Ce n'est pas une description autonome de reliefs en espace monde. Un bake propre peut donc présenter des coutures ou un détail inversé lorsque le maillage importé ou le shader interprète ce repère différemment. Le diagnostic doit porter ensemble sur le maillage, le bake, la texture et le shader : retoucher une couture à la main peut masquer le véritable défaut de concordance.

Retracer la base et l'encodage

Le repère comprend la tangente T, la bitangente B et la normale N. Une convention courante reconstruit B = sign * cross(N, T) et transforme la direction échantillonnée à l'aide de la base TBN obtenue. MikkTSpace documente le signe de handedness (sens du repère) ainsi que la nécessité que les transformations utilisées pour le baking et pour le rendu correspondent. [1]

Les textures de normales non signées encodent couramment les composantes signées de la direction dans l'intervalle 0–1 ; Microsoft documente cette représentation, avec un exemple de reconstruction à partir de deux canaux. [3] Les conventions appelées formats de normales OpenGL et DirectX diffèrent par la direction que représente le canal vert. [2]

Tester un panneau en miroir

Imaginons un panneau contenant un îlot UV ordinaire et un îlot en miroir. On applique une normale synthétique orientée vers le Y tangent positif. Si la handedness est correcte, les deux îlots réagissent selon leur propre repère de surface. Si seul l'îlot en miroir réagit à l'inverse, il faut inspecter le signe stocké et les divisions de sommets (vertex splits) avant d'inverser le canal vert de façon globale.

Substituez ensuite une normale encodée neutre (0.5, 0.5, 1.0) à une map RGB non signée. Si une couture subsiste, examinez les normales du maillage, les transformations ou l'interpolation plutôt que le bake détaillé. Il s'agit d'une construction de diagnostic, et non d'une prescription universelle de format de texture.

Rendre la chaîne de production des assets reproductible

Figez le maillage low-poly avant le baking. Consignez la triangulation, le jeu d'UV, les normales de sommets, le générateur de tangentes et la convention de normales. Lors de l'export, conservez les discontinuités nécessaires au lieu de fusionner des sommets uniquement parce que leurs positions coïncident.

Importez la texture comme une donnée directionnelle et vérifiez le décodage effectué par le shader. Faites pivoter une source lumineuse unique sur une surface courbe, sur une arête vive et sur une couture en miroir. Testez une texture non compressée avant de juger les artefacts de compression. Comparez le résultat au runtime avec celui du baker sur le même maillage, puis conservez cet asset comme fixture de non-régression.

Connaître les limites de la méthode

Utiliser le même générateur de tangentes des deux côtés ne suffit pas à lui seul si la triangulation ou la convention d'interpolation change ; MikkTSpace met expressément en garde contre des diagonales de quads différentes. [1] Inverser le canal vert corrige une différence de convention d'axe, pas des erreurs de tangentes quelconques.

Le normal mapping modifie la direction de l'ombrage ; il ne peut donc pas fournir une silhouette géométrique manquante. Lorsqu'un gros plan exige un rebord en saillie, il faut décider si une géométrie ou une autre représentation de la surface est nécessaire. Cette décision doit rester distincte de la réparation d'un contrat de tangentes rompu.

Sources

• [1] MikkTSpace interface and integration notes — Morten S. Mikkelsen.
• [2] OpenGL and DirectX normal formats — Adobe Substance 3D.
• [3] NormalMapEffect normal-map encoding — Microsoft DirectX Tool Kit.