mapowanie UV - UV mapping

Aplikacja tekstury w przestrzeni UV związana z efektem w 3D.

Reprezentacja odwzorowania UV sześcianu . Spłaszczoną siatkę sześcianów można następnie teksturować, aby nadać teksturę sześcianowi.

Mapowanie UV to proces modelowania 3D polegający na rzutowaniu obrazu 2D na powierzchnię modelu 3D w celu mapowania tekstury . Litery „U” i „V” oznaczają osie tekstury 2D, ponieważ „X”, „Y” i „Z” są już używane do oznaczenia osi obiektu 3D w przestrzeni modelu, natomiast „W” (w Oprócz XYZ) jest używany do obliczania rotacji kwaternionów , co jest powszechną operacją w grafice komputerowej .

Proces

Teksturowanie UV umożliwia malowanie wielokątów tworzących obiekt 3D kolorem (i innymi atrybutami powierzchni) ze zwykłego obrazu. Obraz nazywa się mapą tekstury UV. Proces mapowania UV polega na przypisaniu pikseli w obrazie do mapowania powierzchni wielokąta, zwykle wykonywanego przez „programowe” skopiowanie trójkątnego fragmentu mapy obrazu i wklejenie go do trójkąta na obiekcie. Teksturowanie UV jest alternatywą dla mapowania projekcji (np. przy użyciu dowolnej pary współrzędnych X, Y, Z modelu lub dowolnej transformacji pozycji); mapuje tylko do przestrzeni tekstury, a nie do przestrzeni geometrycznej obiektu. Obliczenia renderowania wykorzystują współrzędne tekstury UV do określenia sposobu malowania trójwymiarowej powierzchni.

Techniki aplikacji

Kula w szachownicę, bez (po lewej) iz (po prawej) mapowaniu UV (przy użyciu przestrzeni 3D XYZ lub przestrzeni 2D UV).

W przykładzie po prawej sfera ma teksturę w szachownicę na dwa sposoby. Po lewej, bez mapowania UV, sfera jest wyrzeźbiona z trójwymiarowych warcabów układających przestrzeń euklidesową. W przypadku mapowania UV, warcaby układają dwuwymiarową przestrzeń UV i wskazują na mapie kuli tę przestrzeń zgodnie z ich szerokością i długością geograficzną .

Mapa kontrolna UV ze współrzędnymi

Odpakowywanie UV

Kiedy model jest tworzony jako siatka wielokątna za pomocą programu do modelowania 3D , współrzędne UV (znane również jako współrzędne tekstury ) mogą być generowane dla każdego wierzchołka w siatce. Jednym ze sposobów jest rozwinięcie siatki trójkątów w szwach przez modelarza 3D, automatycznie rozmieszczając trójkąty na płaskiej stronie. Jeśli siatka jest na przykład kulą UV, modelarz może przekształcić ją w odwzorowanie równoprostokątne . Po rozpakowaniu modelu artysta może namalować teksturę na każdym trójkącie z osobna, używając rozpakowanej siatki jako szablonu. Kiedy scena jest renderowana, każdy trójkąt zostanie odwzorowany na odpowiednią teksturę z „ arkusza kalkomanii ”.

Mapa UV może być generowana automatycznie przez aplikację, ręcznie wykonana przez artystę lub w kombinacji obu. Często generowana jest mapa UV, a następnie artysta dostosuje ją i zoptymalizuje, aby zminimalizować szwy i nakładanie się. Jeśli model jest symetryczny, artysta może nakładać się na przeciwległe trójkąty, aby umożliwić malowanie obu stron jednocześnie.

Współrzędne UV są opcjonalnie stosowane na twarz. Oznacza to, że położenie współdzielonego wierzchołka przestrzennego może mieć różne współrzędne UV dla każdego z jego trójkątów, dzięki czemu sąsiednie trójkąty można rozciąć i umieścić w różnych obszarach mapy tekstury.

Najprostszy proces mapowania UV wymaga trzech kroków: rozpakowania siatki, utworzenia tekstury i nałożenia tekstury na odpowiednią powierzchnię wielokąta.

Mapowanie UV może wykorzystywać powtarzające się tekstury lub „unikalne” mapowanie iniektywne jako warunek wstępny do pieczenia .

Znajdowanie UV na sferze

Dla dowolnego punktu na kuli oblicz , że jest to wektor jednostkowy od do początku kuli. ${\displaystyle P}$${\displaystyle {\kapelusz {d}}}$${\displaystyle P}$

Zakładając, że bieguny kuli są wyrównane z osią Y, współrzędne UV w zakresie można obliczyć w następujący sposób: ${\displaystyle [0,1]}$

${\ Displaystyle u = 0,5 + {\ Frac {\ nazwa operatora {arctan2} (d_ {x}, d_ {z})} {2 \ pi}},}$

${\ Displaystyle v = 0,5-{\ Frac {\ arcsin (d_ {y})} {\ pi}}.}$

Zobacz też

• Projekcja kartograficzna
• Geodezyjne
• Mapa konforemna najmniejszych kwadratów
• Parametryzacja siatki
• NURBS
• Siatka wielokątna
• Wyrzeźbiony prim
• Transformacja radonu
• Mapa świetlna
• Rzeźba cyfrowa

Bibliografia

Zewnętrzne linki

• Obraz mapowania LSCM za pomocą Blendera
• Samouczek mapowania UV Blendera z Blenderem
• Przykład mapowania UV ).
• Kreator map UV Checker