了解什么是 UV 纹理?
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什么是 UV?
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UV 是与几何图形的顶点信息相对应的二维纹理坐标。UV 至关重要,因为它们提供了表面网格与图像纹理如何应用于该表面之间的联系。它们基本上是控制纹理上哪些像素对应于 3D 网格上的哪个顶点的标记点。它们在雕刻中也很重要。
为什么 UV 映射很重要?
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没有 UV 贴图的布局失真
默认情况下,大多数 3D 应用程序将在最初创建网格时创建自动 UV 布局。但是,如果您将角色头部的纹理直接拖放到 3D 模型上,您很可能会看到非常不理想的结果。这是因为在建模过程中,通常不会考虑 UV,因此,2D 图像无法按照您期望看到的方式环绕 3D 对象。
模型完成后,为了正确地设置模型纹理,您需要开始布置 UV 的过程(通常称为 UV 贴图)。这基本上是创建 3D 对象的 2D 表示的过程。想象一下,您的模型展开并展平为平面 2D 图像。自然接缝会出现在哪里?在 3D 模型上,哪里需要最详细的细节?这些是您在创建 UV 布局时需要考虑的事项类型。
UV 贴图的工作原理
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UV 贴图在实际应用中的样子
每个 3D 应用程序都有一个 UV 编辑器,您可以使用它来展开和编辑模型的 UV。根据您的 3D 应用程序,3D 模型上的每个面或多边形都与 UV 贴图上的面相关联。UV 贴图是一项关键技能,需要掌握在表面上获得准确的纹理。
UV 的实际创建是通过投影技术完成的。可以把它想象成一台投影仪在屏幕上放映电影。概念是相同的,只是在 3D 应用程序中,通常有几种不同的 UV 投影类型可供您使用。这些基于简单的几何形状,在开始为单个对象布局 UV 时,通常是一个很好的起点。
三种类型的 UV 贴图
以下是三种类型的 UV 贴图和示例:
球面图
圆柱形地图
平面图
请注意,虽然这些投影类型很棒,但它们通常不是每个 UV 布局的多合一解决方案。一旦你开始创建复杂的网格,你很快就会发现,单个平面或圆柱面贴图根本无法创建所需的结果。
幸运的是,网格上的每个面都可以应用自己的投影,并且 UV 本身可以在投影后进行广泛的操作和编辑。这确实可以让您精确控制 UV 的外观,进而控制最终 2D 纹理将如何应用于 3D 模型。
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球面图
如果 3D 对象是球形的,则可以对其应用球面投影。这将创建基于缠绕在网格周围的球形的 UV。
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圆柱图
圆柱映射基于圆柱投影形状为 3D 对象创建 UV。这对于可以完全封闭且在圆柱体内可见的物体非常有用。所以像胳膊或腿一样的东西。
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平面图
平面贴图通过平面将 UV 投影到网格上。此投影类型最适合相对平坦的对象。如果模型形式非常复杂,则平面投影可能会产生重叠且看起来失真的 UV。因此,平面图应该用于非常简单的形状。
处理接缝
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UV 贴图中的接缝
在为 3D 对象布置 UV 时,纹理上总会有接缝,因此请计划好接缝的位置。寻找它们可以隐藏或不太可能在 3D 模型上可见的位置。您还可以使用 3D 应用程序中的绘画工具直接在纹理的接缝上绘画。
在 UV 编辑器中正确布局 UV 后,可以使用 UV 快照工具或渲染 UV 工具创建 UV 的快照(根据 3D 应用程序的不同,其名称会略有不同)。基本上,这个工具会拍摄 UV 布局的照片,并将其保存为您想要的图像格式,以便您可以将其直接导入到您喜欢的 2D 绘画工具中。这为您提供了一个指南,以查看您在 3D 模型上绘画的位置。
自动映射
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自动映射将对象分离到 UV 外壳中
在大多数 3D 应用程序中,都有一个自动映射投影工具。自动映射通过尝试从多个平面投影来找到最佳的 UV 放置,从而为网格创建 UV。当您具有更复杂的形状,其中基本投影不会产生有用的 UV 时,这很有用。通常仍然需要手动编辑 UV,但自动映射是一个很好的起点。
UV 外壳
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重叠的 UV 外壳分离
与它们所代表的几何图形一样,UV 点可以连接在一起以形成更大的形状,在 Maya 中称为 UV 外壳,在 Blender 中称为 UV 岛,在 3ds Max 中称为 UV 群集。尽管它们在不同的应用程序中有不同的名称,但它们服务于一个共同的目的。
通常,在处理这些 shell 时,其中一些 shell 可能会在 UV 编辑器中重叠。如果发生这种情况,纹理将重复出现。除非有特殊需要,就像游戏纹理有时一样,否则通常应避免重叠的 UV 外壳。
UV 映射软件解决方案
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在 UV 布局中创建的图像
为了帮助您完成纹理和 UV 布局过程,有一些程序可以帮助加快您的工作流程。 GLTF 编辑器 -NSDT是一款专为 3D 模型绘制纹理而设计的应用程序,不仅可以设置 3D 模型纹理贴图,还可以设置模型的几何原点、以及对有相同材质属性的 mesh 进行合并,实现模型轻量化,是一款不可多得的实用型在线模型编辑工具。
版权声明: 本文为 InfoQ 作者【3D建模设计】的原创文章。
原文链接:【http://xie.infoq.cn/article/d7068728cf843c342d73924e7】。
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