Введение

Процесс проецирования поверхности 3D-модели на 2D-изображение для текстурирования. UV-отображение — это процесс проецирования поверхности 3D-модели на 2D-изображение для текстурирования. Буквы "U" и "V" обозначают оси 2D-текстуры, поскольку "X", "Y" и "Z" уже используются для обозначения осей 3D-объекта в пространстве модели, а "W" (в дополнение к XYZ) используется при вычислении кватернионных вращений, что является распространенной операцией в компьютерной графике.

Процесс

УФ-текстурирование позволяет полигонам, составляющим 3D-объект, раскрашивать их цветом (и другими атрибутами поверхности) из обычного изображения. Это изображение называется УФ-картой текстур. Процесс УФ-отображения заключается в назначении пикселей изображения соответствующим участкам поверхности полигона, обычно путем "программного" копирования треугольного фрагмента карты текстур и наложения его на треугольник объекта. УФ-текстурирование является альтернативой проекционной текстуризации (например, с использованием любой пары координат X, Y, Z модели или любого преобразования позиции); оно отображает данные только в пространство текстур, а не в геометрическое пространство объекта. Вычисления при рендеринге используют УФ-координаты текстуры для определения способа раскраски трехмерной поверхности.

Методы применения

В примере справа сфера получает текстуру в виде шахматной доски двумя способами. Слева, без UV-развертки, сфера как бы вырезана из трехмерных шахматных клеток, заполняющих евклидово пространство. С использованием UV-развертки, шахматная доска размещается в двумерном UV-пространстве, а точки на сфере отображаются в это пространство в соответствии с их широтой и долготой.

Развертывание для УФ-лучей

Когда модель создается в виде полигональной сетки с использованием 3D-редактора, для каждой вершины в сетке могут быть сгенерированы UV-координаты (также известные как координаты текстур). Один из способов – это развертка треугольной сетки по швам, автоматическое размещение треугольников на плоской поверхности. Например, если сетка представляет собой UV-сферу, редактор может преобразовать ее в эквиректанглярную проекцию. После развертки модели художник может нарисовать текстуру на каждом треугольнике отдельно, используя развернутую сетку в качестве шаблона. При рендеринге сцены каждый треугольник будет соответствовать соответствующей текстуре из "набора декалей". UV-карта может быть сгенерирована автоматически программным обеспечением, создана вручную художником или комбинацией этих методов. Часто сначала генерируется UV-карта, а затем художник корректирует и оптимизирует ее для минимизации швов и перекрытий. Если модель симметрична, художник может перекрывать противоположные треугольники, чтобы одновременно отрисовывать обе стороны. UV-координаты могут применяться для каждой грани отдельно. Это означает, что одна и та же пространственная позиция вершины может иметь разные UV-координаты для каждого из ее треугольников, позволяя разделять смежные треугольники и размещать их в разных областях текстурной карты. Процесс UV-развертки в простейшем случае состоит из трех этапов: развертывание сетки, создание текстуры и применение текстуры к соответствующей грани полигона. UV-развертка может использовать повторяющиеся текстуры или инъективное, "уникальное" отображение как предварительное условие для запекания.