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王浩宇:什么是UV贴图和展开?

军事新闻 2020-11-15 22:0554未知admin

  (如果你有什么疑问,可以留言评论,我看到后都会回复)

  UV贴图是用于轻松包装纹理的3D模型表面的平面表示。创建UV贴图的过程称为UV展开。

  U和V指的是2D空间的水平轴和垂直轴,因为X,Y和Z已在3D空间中使用。一旦创建了多边形网格,下一步就是将其“展开”为UV贴图。现在要赋予网格生命并使它看起来更逼真(或风格化),就得添加纹理。但是,这没有3D纹理之类的东西,因为它们始终都是2D图像。

  这就是UV映射的用处,因为它是将3D网格转换为2D信息以便可以在其周围包裹 2D纹理的过程。起初这似乎是一个令人困惑的想法,但是这非常简单。如果以前曾经用纸做过一个立方体,那么只需完成相反的步骤即可!

  但是,立方体是一个基本示例,并且随着网格变得越来越复杂,UV贴图也是如此。这可能会变得很繁琐,但这对3D工作流程至关重要。

  即使您不打算对模型进行纹理处理,许多现代的实时引擎(例如,虚幻引擎4或Unity)也需要对您的素材进行UV解包才能进行一些轻度渲染。

  既然已经概述了UV贴图的基本概念,我们就可以深入研究UV展开的中间部分,即接缝。接缝是使任何3D几何形状扁平化的不幸和不可避免的副作用。接缝是网格的一部分,必须进行拆分才能将3D网格转换为2D UV贴图。

  UV展开始终是一种折衷方案,可以使线框变形尽可能小,同时还要使接缝最小。就UV贴图而言,变形是必须更改多边形的形状和大小以适应平坦化过程的程度。太多的失真会影响模型的最终效果。

  通过应用基本的方格纹理可以很容易看出这一点。如果未拉伸棋盘格图案,则可以避免展开时的变形。但是,这种仅将所有多边形分开的方法的缺点是产生的接缝数量。

  左侧的多维数据集的UV接缝以绿色突出显示。您可以看到图案在边缘移动时没有对齐。在更复杂的网格中,这可能会成为问题,因此您需要练习并灵活地进行接缝放置。

  这是一个示例,如果您在UV解包中严重扭曲多边形会发生什么。此多维数据集上的纹理与前面的示例没有什么不同,但是您可以看到它已被拉伸并变形。但是,缺少接缝确实意味着图案排成一行并围绕立方体的边缘,但是在这种情况下,付出的代价是不值得的。

  显而易见的答案是在两者之间找到平衡。

  在此图像中,您可以看到保留了棋盘格图案,并且我们在立方体的正面周围有一些不错的连续边。在练习和展开更多内容时,您将了解“隐藏”接缝的最佳位置是使它们不那么明显。

  使接缝不那么明显的良好规则是:

  使它们沿着通常不太明显的坚硬边缘

  将它们隐藏在模型的其他部分后面。例如,如果解开头部,则将接缝放在头发所在的位置。

  将它们隐藏在模型焦点下方或后面,这样人们就不太可能看到它们。

  展开3D网格时要考虑的另一件事是UV重叠。

  当您的UV贴图中有两个或多个多边形彼此重叠时,就是UV重叠。这意味着模型的这两个部分将显示相同的纹理信息,因为它们都占据相同的UV空间。通常要避免重叠UV,这样可以使纹理保持变化,而不会偶然导致纹理看起来不正确。也就是说,有时您可能会故意使用重叠的UV。如果纹理非常基本,那么您可能会在同一UV空间上具有多个网格部分来重复该纹理。

  这项技术非常有用,因为它可以让您减小纹理大小,这意味着,如果您使用的是游戏引擎,通常它将运行得更流畅。当开发较弱的机器(如手机)时,这一点尤为重要。关于紫外线贴图需要了解的最后一件事是紫外线通道。UV通道允许同一对象具有多个UV贴图。对于游戏引擎而言,这非常重要。如本文前面所述,游戏引擎使用UV贴图烘焙照明信息。

  这意味着绝对不会有任何重叠的UV,因为阴影信息将放置在模型的错误区域中,并且您通常会收到某种错误消息。如前所述,现在重叠的UV有时在游戏开发中是个好主意。

  因此,折中方案是拥有2个紫外线通道。一种是带有紫外线信息的纹理,另一种是带有紫外线信息的照明。您做得越多,越容易,但是UV制图过程有很多细节。

  希望您现在对UV映射有了更好的了解。这是一个足够简单的过程,乍一看似乎令人疑惑,但实际上很容易掌握。

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