UV貼圖是用于輕松包裝紋理的3D模型表面的平面表示。創(chuàng)建UV貼圖的過程稱為UV展開。
U和V指的是2D空間的水平和垂直軸,因為X,Y和Z已在3D空間中使用。
一旦創(chuàng)建了多邊形網(wǎng)格,下一步就是將其“展開”為UV貼圖?,F(xiàn)在要賦予網(wǎng)格生命并使它看起來更逼真(或風格化),您想添加紋理。
但是,沒有3D紋理之類的東西,因為它們始終基于2D圖像。
這就是UV映射的用處,因為它是將3D網(wǎng)格轉換為2D信息以便可以在其周圍包裹 2D紋理的過程。
起初這似乎是一個令人困惑的想法,但實際上非常簡單。如果您以前曾用紙做過一個立方體,那么您將執(zhí)行相同的過程,只是相反!
但是,立方體是一個基本示例,并且隨著網(wǎng)格變得越來越復雜,UV貼圖也是如此。這可能會變得很繁瑣,但這對3D工作流程至關重要。
即使您不打算對模型進行紋理處理,許多現(xiàn)代的實時引擎(例如,虛幻引擎4或Unity)也需要對您的資產(chǎn)進行UV解包才能執(zhí)行其一些輕度烘焙。
探索紫外線解纏
既然已經(jīng)概述了UV貼圖的基本概念,我們就可以深入研究UV展開的中間部分,即接縫。
接縫是使任何3D幾何形狀扁平化的不幸和不可避免的副作用。
接縫是網(wǎng)格的一部分,必須進行拆分才能將3D網(wǎng)格轉換為2D UV貼圖。
UV展開始終是一種折衷方案,可以使線框變形盡可能小,同時還要使接縫最小。
就UV貼圖而言,變形是必須更改多邊形的形狀和大小以適應平坦化過程的程度。太多的失真會影響最終模型上詳細信息的顯示方式。
在此圖像中,多維數(shù)據(jù)集的展開方式未引起多邊形變形。
通過應用基本的方格紋理很容易看出這一點。如果未拉伸棋盤格圖案,則可以避免展開時變形。
但是,這種將所有多邊形分開的方法的缺點是產(chǎn)生的接縫數(shù)量。
左側的多維數(shù)據(jù)集的UV接縫以綠色突出顯示。您可以看到圖案在邊緣移動時未對齊。在更復雜的網(wǎng)格中,這可能會成為問題,因此您需要練習并熟練掌握接縫位置。
這是一個示例,如果您在UV解包中嚴重扭曲了多邊形,會發(fā)生什么情況。此多維數(shù)據(jù)集上的紋理與前面的示例沒有什么不同,但是您可以看到它已被拉伸并變形。
但是,缺少接縫確實意味著圖案排成直線并圍繞立方體的邊緣,但是在這種情況下,付出的代價是不值得的。
顯而易見的答案是在兩者之間找到平衡。
在此圖像中,您可以看到保留了棋盤格圖案,并且我們在立方體的正面周圍有一些不錯的連續(xù)邊。
在練習和展開更多內(nèi)容時,您將了解“隱藏”接縫的最佳位置是使它們不那么明顯。
使接縫不那么明顯的好的規(guī)則是:
使它們沿著通常不太明顯的堅硬邊緣
將它們隱藏在模型的其他部分后面。例如,如果將頭解開,則將接縫放在頭發(fā)所在的位置。
將它們隱藏在模型焦點下方或后面,這樣人們就不太可能看到它們。
展開3D網(wǎng)格時要考慮的另一件事是UV重疊。
當您的UV貼圖中有兩個或多個多邊形彼此重疊時,就是UV重疊。這意味著模型的這兩個部分將顯示相同的紋理信息,因為它們都占據(jù)相同的UV空間。
通常要避免重疊的UV,這樣可以使紋理保持變化,而不會偶然導致紋理看起來不正確。也就是說,有時您可能會故意使用重疊的UV。如果紋理非常基本,則可能在同一UV空間上具有多個網(wǎng)格部分以重復紋理。
這項技術非常有用,因為它可以讓您減小紋理大小,這意味著,如果您使用的是游戲引擎,通常它將運行得更流暢。
當開發(fā)較弱的機器(如手機)時,這一點尤為重要。
關于紫外線貼圖需要了解的最后一件事是紫外線通道。
UV通道允許同一對象具有多個UV貼圖。對于游戲引擎而言,這再次非常重要。
如本文前面所述,游戲引擎使用UV貼圖烘焙照明信息。
這意味著絕對不會有重疊的UV,因為陰影信息將被放置在模型的錯誤區(qū)域中,并且您通常會收到某種錯誤消息。
如前所述,現(xiàn)在重疊的UV在游戲開發(fā)中有時是個好主意。
因此,折衷方案是具有2個UV通道。一種是帶有紫外線信息的紋理,第二種帶有紫外線信息的照明。越做越容易,但是UV映射過程有很多細節(jié)。
希望您現(xiàn)在對UV映射有了更好的了解。這是一個足夠簡單的過程,乍一看似乎令人生畏,但是很容易掌握實踐。
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