УФ-отображение - UV mapping

Применение текстуры в УФ-пространстве, связанное с эффектом в 3D.

Представление УФ-отображения куб. Сплющенный куб сеть затем можно текстурировать, чтобы текстурировать куб.

УФ-отображение это 3D моделирование процесс проецирования 2D-изображения на поверхность 3D-модели для наложение текстуры. 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 кватернион вращения, обычная операция в компьютерная графика.

Процесс

УФ-текстурирование позволяет окрашивать полигоны, составляющие трехмерный объект, цветом (и другими атрибутами поверхности) из обычного изображения. Изображение называется картой текстуры UV.^[1] Процесс UV-сопоставления включает в себя назначение пикселей изображения поверхностным сопоставлениям на многоугольнике, обычно это делается путем «программного» копирования треугольной части карты изображения и вставки ее в треугольник на объекте.^[2] УФ-текстурирование - альтернатива проекционное отображение (например, используя любую пару координат модели X, Y, Z или любое преобразование позиции); он отображается только в текстура пространства а не в геометрическое пространство объекта. Вычисление рендеринга использует координаты текстуры UV, чтобы определить, как рисовать трехмерную поверхность.

Техника нанесения

Клетчатая сфера без (слева) и с (справа) УФ-отображением (с использованием трехмерного пространства XYZ или двухмерного УФ-пространства).

В примере справа сфера имеет клетчатую текстуру двумя способами. Слева, без UV-отображения, сфера вырезана из трехмерных шашек, покрывающих евклидово пространство. При использовании UV-преобразования шашки мозаичны в двумерном UV-пространстве, а точки на сфере сопоставляются с этим пространством в соответствии с их широта и долгота.

УФ-распаковка

Когда модель создается как полигональная сетка используя 3D модельер, UV-координаты (также известные как координаты текстуры ) можно сгенерировать для каждого вершина в сетке. Один из способов - это развернуть сетку треугольников по швам, автоматически раскладывая треугольники на плоской странице. Например, если сетка представляет собой УФ-сферу, разработчик модели может преобразовать ее в равнопрямоугольная проекция. После того, как модель развернута, художник может нарисовать текстуру на каждом треугольнике индивидуально, используя развернутую сетку в качестве шаблона. Когда сцена визуализируется, каждый треугольник будет отображен на соответствующую текстуру из "декаль лист ".

УФ-карта может быть автоматически сгенерирована программным приложением, сделана художником вручную или комбинацией того и другого. Часто создается UV-карта, а затем художник корректирует и оптимизирует ее, чтобы минимизировать швы и перекрытия. Если модель симметрична, художник может перекрывать противоположные треугольники, чтобы рисовать обе стороны одновременно.

UV-координаты необязательно применяются к лицу.^[2] Это означает, что общая пространственная позиция вершины может иметь разные UV-координаты для каждого из своих треугольников, поэтому соседние треугольники могут быть разрезаны и размещены в разных областях карты текстуры.

Процесс отображения UV в простейшем виде требует трех шагов: разворачивание сетки, создание текстуры и применение текстуры к соответствующей грани многоугольника.^[1]

UV-отображение может использовать повторяющиеся текстуры, или инъективное «уникальное» отображение в качестве предпосылки для выпечка.

Нахождение УФ на сфере

Для любой точки ${\displaystyle P}$ на сфере вычислить ${\displaystyle {\hat {d}}}$, это единичный вектор из ${\displaystyle P}$ к началу сферы.

Предполагая, что полюса сферы выровнены по оси Y, UV-координаты в диапазоне ${\displaystyle [0,1]}$ затем можно рассчитать следующим образом:

${\displaystyle u=0.5+{\frac {\operatorname {arctan2} (d_{x},d_{z})}{2\pi }},}$

${\displaystyle v=0.5-{\frac {\arcsin(d_{y})}{\pi }}.}$

Смотрите также

• Картографическая проекция
• Конформная карта методом наименьших квадратов
• Параметризация сетки
• NURBS
• Многоугольная сетка
• Скульптурный чопор
• Преобразование радона
• Карта освещения
• Цифровая скульптура

Рекомендации

1. Маллен, Т. (2009). Освоение Blender. 1-е изд. Индианаполис, Индиана: Wiley Publishing, Inc. ISBN  9780470496848
2. Мердок, К. (2008). 3ds Max 2009 Библия. 1-е изд. Индианаполис, Индиана: Wiley Publishing, Inc. ISBN  9780470417584

внешняя ссылка

• Изображение сопоставления LSCM с Блендер
• Учебник по Blender UV Mapping с Блендер
• Пример UV-отображения ).