Paralaks Haritalama (Parallax Mapping)

Normal haritalama yüzeydeki aydınlatma açılarını değiştirir; ancak yüzeye yatık bir açıdan baktığınızda yüzeyin aslında dümdüz bir kağıt gibi olduğunu hemen anlarsınız. Bir çıkıntı diğer bir girintinin önünü kapatamaz (Self-Occlusion yoktur).

Paralaks Haritalama (Parallax Mapping / Displacement Mapping), bakış açısına göre doku koordinatlarını (\(UV\)) kaydırarak yüzeyde gerçek bir geometrik derinlik ve katman etkisi oluşturur!

---

Temel Fikir ve Yükseklik Haritası (Height Map)

Paralaks haritalamada bir Yükseklik Haritası (Height Map / Depth Map) kullanılır: - Siyah (\(0.0\)): En derin oyuklar, - Beyaz (\(1.0\)): En yüksek çıkıntılar.

Bakış yönü \(\mathbf{V}\) yüzeye çarptığında, o noktadaki derinlik miktarına göre doku koordinatı bakış doğrultusunda geriye veya ileriye doğru kaydırılır:

\[\vec{P} = \frac{\mathbf{V}_{xy}}{\mathbf{V}_z} \cdot \text{scale}\]

---

Paralaks Tıkanma Haritalaması (Parallax Occlusion Mapping - POM)

Basit bir kaydırma dik açılarda bozulur. Modern oyunlarda kullanılan en gelişmiş teknik Parallax Occlusion Mapping (POM) yöntemidir.

POM, yüzeyin içine doğru adım adım (\(N\) katman) ışın fırlatır (Ray Marching). Işının derinliği yükseklik haritasının altına indiği an kesişim noktası iki katman arasında doğrusal olarak enterpole edilir:

vec2 ParallaxMapping(vec2 texCoords, vec3 viewDir)
{ 
    // Açılı bakışta katman sayısını artır
    const float minLayers = 8.0;
    const float maxLayers = 32.0;
    float numLayers = mix(maxLayers, minLayers, max(dot(vec3(0.0, 0.0, 1.0), viewDir), 0.0));  

    float layerDepth = 1.0 / numLayers;
    float currentLayerDepth = 0.0;

    // Bakış doğrultusundaki kayma miktarı
    vec2 P = viewDir.xy * heightScale; 
    vec2 deltaTexCoords = P / numLayers;

    vec2  currentTexCoords     = texCoords;
    float currentDepthMapValue = texture(depthMap, currentTexCoords).r;

    while(currentLayerDepth < currentDepthMapValue)
    {
        currentTexCoords -= deltaTexCoords;
        currentDepthMapValue = texture(depthMap, currentTexCoords).r;  
        currentLayerDepth += layerDepth;  
    }

    // Doğrusal İnterpolasyon (POM)
    vec2 prevTexCoords = currentTexCoords + deltaTexCoords;
    float afterDepth  = currentDepthMapValue - currentLayerDepth;
    float beforeDepth = texture(depthMap, prevTexCoords).r - currentLayerDepth + layerDepth;

    float weight = afterDepth / (afterDepth - beforeDepth);
    vec2 finalTexCoords = prevTexCoords * weight + currentTexCoords * (1.0 - weight);

    return finalTexCoords;
}

Sonuç: Taşların kenarları birbirinin üstünü kapatır, duvarlar derin yarıklarla dolu gerçek bir 3B model gibi görünür!