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.
UV mapping is the 3D modeling process of projecting a 3D model's surface to a 2D image for texture mapping. The letters "U" and "V" denote the axes of the 2D texture because "X", "Y", and "Z" are already used to denote the axes of the 3D object in model space, while "W" (in addition to XYZ) is used in calculating quaternion rotations, a common operation in computer graphics.
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.