为什么切线空间法线贴图不是全蓝色的？

为什么法线贴图不只是蓝色的？我认为法线贴图应主要为蓝色，因为法线的Z分量由蓝色表示。法线在Z方向上指向曲面之外，因此我们应该将蓝色视为主要颜色，因为Z分量占主导。

根据定义，切线空间垂直于表面。在任何时候，我们都应该使法线始终指向Z（蓝色方向），而没有X（红色方向）或Y（绿色方向）。因此，法线贴图（因为它是“法线贴图”）应具有仅蓝色的法线颜色（R = x = 0，G = y = 0，B = z = 1），中间没有阴影。

但是法线贴图并非如此，并且它们中具有阴影渐变。为什么会这样呢？

切线空间垂直于几何法线-多边形的内插顶点法线。法线贴图提供相对于几何法线定义的切线空间的着色法线。当着色法线与几何法线不相同时（即，由于您具有详细的表面纹理，而其特征未在几何图形中建模），法线贴图会偏离“纯蓝色”（RGB 128、128、255）。

这就是法线贴图的重点-即使您没有使用多边形对所有这些细微模型进行建模，也可以通过它们获得通过照明和阴影表示的表面的细小比例形状。

简单的答案是，这是由于范围偏差造成的。

对于每个分量（x，y，z），法线的范围为-1,0到1.0。另一方面，存储为24位RGB图像的法线贴图的每个分量的范围为0到255。

这意味着零分量将在法线贴图（四舍五入为128）中变为127.5（正中间）。

法线向量（0,0,1）在法线贴图图像中变为（128,128,255），这是一种紫色，而不是纯蓝色（0,0,255）。