УФ-отображение

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

Представление UV-отображения куба . Затем сплющенная сетка куба может быть текстурирована для текстурирования куба.

УФ-отображение - это процесс трехмерного моделирования, заключающийся в проецировании двухмерного изображения на поверхность трехмерной модели для наложения 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 в дополнение к XYZ) используется при вычислении вращения кватернионов , обычной операции в компьютерной графике .

Процесс [ править ]

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 является альтернативой проецированию (например, с использованием любой пары координат модели X, Y, Z или любого преобразования положения); он отображается только в пространстве текстурыа не в геометрическое пространство объекта. Вычисление визуализации использует координаты текстуры UV, чтобы определить, как рисовать трехмерную поверхность.

Методы нанесения [ править ]

Клетчатая сфера без (слева) и с (справа) УФ-отображением (с использованием трехмерного пространства XYZ или 2D 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-отображения шашки размещают двумерное УФ-пространство, а точки на сфере сопоставляют это пространство в соответствии с их широтой и долготой .

UV развертка [ править ]

Когда модель создается как полигональная сетка с использованием 3D-модели , UV-координаты (также известные как координаты текстуры ) могут быть сгенерированы для каждой вершины в сетке. Один из способов - это развернуть треугольную сетку по швам, автоматически раскладывая треугольники на плоской странице. Например, если сетка представляет собой УФ-сферу, разработчик модели может преобразовать ее в равнопрямоугольную проекцию . 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 сопоставлен с соответствующей текстурой из « листа декалей ».

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 каждому 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 текстурной карты.

Процесс отображения UV в простейшем виде требует трех шагов: разворачивания сетки, создания текстуры и применения текстуры к соответствующей грани многоугольника. ^[1]

UV-отображение может использовать повторяющиеся текстуры или инъекционное «уникальное» отображение в качестве предварительного условия для запекания .

Нахождение UV на сфере [ править ]

Для любой точки на сфере вычислите , что это единичный вектор от до начала сферы.${\ displaystyle P}$${\ displaystyle {\ hat {d}}}$${\ displaystyle P}$

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

${\ displaystyle u = 0,5 + {\ frac {\ operatorname {arctan2} (d_ {x}, d_ {z})} {2 \ pi}},}$

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

См. Также [ править ]

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

Ссылки [ править ]

Внешние ссылки [ править ]

Викискладе есть медиафайлы, связанные с УФ-картированием .

• Отображение изображения LSCM с помощью Blender
• Учебник по Blender UV Mapping с Blender
• Пример UV-мэппинга ).