3D原畫(huà)設(shè)計(jì)UV貼圖和展開(kāi)使用技巧

　　UV貼圖是用于輕松包裝紋理的3D模型表面的平面表示。創(chuàng)建UV貼圖的過(guò)程稱為UV展開(kāi)。
 

　　U和V指的是2D空間的水平和垂直軸，因?yàn)閄，Y和Z已在3D空間中使用。
 

　　一旦創(chuàng)建了多邊形網(wǎng)格，下一步就是將其“展開(kāi)”為UV貼圖?，F(xiàn)在要賦予網(wǎng)格生命并使它看起來(lái)更逼真(或風(fēng)格化)，您想添加紋理。
 

　　但是，沒(méi)有3D紋理之類的東西，因?yàn)樗鼈兪冀K基于2D圖像。
 

　　這就是UV映射的用處，因?yàn)樗菍?D網(wǎng)格轉(zhuǎn)換為2D信息以便可以在其周圍包裹 2D紋理的過(guò)程。
 

　　起初這似乎是一個(gè)令人困惑的想法，但實(shí)際上非常簡(jiǎn)單。如果您以前曾用紙做過(guò)一個(gè)立方體，那么您將執(zhí)行相同的過(guò)程，只是相反!
 

　　但是，立方體是一個(gè)基本示例，并且隨著網(wǎng)格變得越來(lái)越復(fù)雜，UV貼圖也是如此。這可能會(huì)變得很繁瑣，但這對(duì)3D工作流程至關(guān)重要。
 

　　即使您不打算對(duì)模型進(jìn)行紋理處理，許多現(xiàn)代的實(shí)時(shí)引擎(例如，虛幻引擎4或Unity)也需要對(duì)您的資產(chǎn)進(jìn)行UV解包才能執(zhí)行其一些輕度烘焙。
 

　　探索紫外線解纏
 

　　既然已經(jīng)概述了UV貼圖的基本概念，我們就可以深入研究UV展開(kāi)的中間部分，即接縫。
 

　　接縫是使任何3D幾何形狀扁平化的不幸和不可避免的副作用。
 

　　接縫是網(wǎng)格的一部分，必須進(jìn)行拆分才能將3D網(wǎng)格轉(zhuǎn)換為2D UV貼圖。
 

　　UV展開(kāi)始終是一種折衷方案，可以使線框變形盡可能小，同時(shí)還要使接縫最小。
 

　　就UV貼圖而言，變形是必須更改多邊形的形狀和大小以適應(yīng)平坦化過(guò)程的程度。太多的失真會(huì)影響最終模型上詳細(xì)信息的顯示方式。

　　在此圖像中，多維數(shù)據(jù)集的展開(kāi)方式未引起多邊形變形。
 

　　通過(guò)應(yīng)用基本的方格紋理很容易看出這一點(diǎn)。如果未拉伸棋盤格圖案，則可以避免展開(kāi)時(shí)變形。
 

　　但是，這種將所有多邊形分開(kāi)的方法的缺點(diǎn)是產(chǎn)生的接縫數(shù)量。
 

　　左側(cè)的多維數(shù)據(jù)集的UV接縫以綠色突出顯示。您可以看到圖案在邊緣移動(dòng)時(shí)未對(duì)齊。在更復(fù)雜的網(wǎng)格中，這可能會(huì)成為問(wèn)題，因此您需要練習(xí)并熟練掌握接縫位置。

　　這是一個(gè)示例，如果您在UV解包中嚴(yán)重扭曲了多邊形，會(huì)發(fā)生什么情況。此多維數(shù)據(jù)集上的紋理與前面的示例沒(méi)有什么不同，但是您可以看到它已被拉伸并變形。
 

　　但是，缺少接縫確實(shí)意味著圖案排成直線并圍繞立方體的邊緣，但是在這種情況下，付出的代價(jià)是不值得的。
 

　　顯而易見(jiàn)的答案是在兩者之間找到平衡。

　　在此圖像中，您可以看到保留了棋盤格圖案，并且我們?cè)诹⒎襟w的正面周圍有一些不錯(cuò)的連續(xù)邊。
 

　　在練習(xí)和展開(kāi)更多內(nèi)容時(shí)，您將了解“隱藏”接縫的最佳位置是使它們不那么明顯。
 

　　使接縫不那么明顯的好的規(guī)則是：
 

　　使它們沿著通常不太明顯的堅(jiān)硬邊緣
 

　　將它們隱藏在模型的其他部分后面。例如，如果將頭解開(kāi)，則將接縫放在頭發(fā)所在的位置。
 

　　將它們隱藏在模型焦點(diǎn)下方或后面，這樣人們就不太可能看到它們。
 

　　展開(kāi)3D網(wǎng)格時(shí)要考慮的另一件事是UV重疊。
 

　　當(dāng)您的UV貼圖中有兩個(gè)或多個(gè)多邊形彼此重疊時(shí)，就是UV重疊。這意味著模型的這兩個(gè)部分將顯示相同的紋理信息，因?yàn)樗鼈兌颊紦?jù)相同的UV空間。
 

　　通常要避免重疊的UV，這樣可以使紋理保持變化，而不會(huì)偶然導(dǎo)致紋理看起來(lái)不正確。也就是說(shuō)，有時(shí)您可能會(huì)故意使用重疊的UV。如果紋理非常基本，則可能在同一UV空間上具有多個(gè)網(wǎng)格部分以重復(fù)紋理。
 

　　這項(xiàng)技術(shù)非常有用，因?yàn)樗梢宰屇鷾p小紋理大小，這意味著，如果您使用的是游戲引擎，通常它將運(yùn)行得更流暢。
 

　　當(dāng)開(kāi)發(fā)較弱的機(jī)器(如手機(jī))時(shí)，這一點(diǎn)尤為重要。
 

　　關(guān)于紫外線貼圖需要了解的最后一件事是紫外線通道。
 

　　UV通道允許同一對(duì)象具有多個(gè)UV貼圖。對(duì)于游戲引擎而言，這再次非常重要。
 

　　如本文前面所述，游戲引擎使用UV貼圖烘焙照明信息。
 

　　這意味著絕對(duì)不會(huì)有重疊的UV，因?yàn)殛幱靶畔⒈环胖迷谀Ｐ偷腻e(cuò)誤區(qū)域中，并且您通常會(huì)收到某種錯(cuò)誤消息。
 

　　如前所述，現(xiàn)在重疊的UV在游戲開(kāi)發(fā)中有時(shí)是個(gè)好主意。
 

　　因此，折衷方案是具有2個(gè)UV通道。一種是帶有紫外線信息的紋理，第二種帶有紫外線信息的照明。越做越容易，但是UV映射過(guò)程有很多細(xì)節(jié)。
 

　　希望您現(xiàn)在對(duì)UV映射有了更好的了解。這是一個(gè)足夠簡(jiǎn)單的過(guò)程，乍一看似乎令人生畏，但是很容易掌握實(shí)踐。