UV-карта — это плоское представление поверхности трехмерной модели, которое используется для упрощения обтекания текстур (рисунков, накладываемых на предмет для придания ему реалистичности). Результат создания UV-карты называется UV-развертка.

UV-развертка — представление 3D объекта в 2D-пространстве для текстурирования.

Подробное описание

Параметры U и V описывают горизонтальную и вертикальную оси двухмерного пространства (декартова система).

UV развертка 3d-модели. Оси двухмерного пространства в 3d моделировании.

Пример UV-развертки 3d-модели. Оси U и V в пространстве.

Координаты (местоположения) X, Y и Z используются в 3D-представлении. Цель развертки — добиться соответствия между значениями на поверхности трехмерного объекта (X, Y, Z) и координатами на текстуре (U, V).

Сначала создается полигональная сетка (каркас модели из примитивных многоугольников). Теперь, чтобы «оживить» сетку и сделать ее более реалистичной (или стилизованной), добавляют текстуры. 

Однако 3D текстуры не существует, поскольку она всегда основана на 2D-изображении. При помощи UV-преобразования трехмерная сетка «разворачивается» в двухмерную UV-карту, которая позволяет обернуть текстуру вокруг объекта. UV-преобразование похоже на склеивание кубиков из бумажного креста — только в обратном порядке. 

Куб — базовый пример, но по мере усложнения сетки UV-карты проектирование усложняется.

UV развертка куба. 3D-моделирование.

UV-развертка куба

Иногда создание развертки — довольно утомительный процесс, но он необходим для проектирования реалистичных трехмерных моделей.

UV развертка и low poly модель ( низкополигональная модель) пистолета.

Low poly модель и UV-развертка для 3d модели пистолета.

Часто мастер даже не собирается текстурировать модель. Тем не менее многие современные движки, например, Unreal Engine 4 или Unity, требуют, чтобы ассеты (представления любого предмета, который используется в игре или проекте) были развернуты в UV-карту: это помогает скорректировать отражение света. Это реализуется за счет UV-каналов, которые позволяют одному объекту иметь несколько UV-карт: один канал содержит информацию для текстур, а второй — данные освещения.

UV-развертка : какие проблемы нужно учитывать 

У концепции UV-карт есть швы — нежелательные и неизбежные побочные эффекты текстурирования («оклейки» изображениями) любой трехмерной модели.

Шов — это часть сетки, которая разделена, чтобы преобразовать трехмерную сетку в 2D-карту типа UV.

Наложение текстуры на UV развертку 3d модели куба. Швы на UV развертке.

UV-развертка куба. Белые линии — швы развертки. Слева на модели можно увидеть, что текстура в местах со швами не плавно продолжается, а образует стык.

Развертка всегда представляет собой компромисс. Он заключается в том, чтобы добиться минимальных искажений каркаса модели, а также свести видимость швов на нет.

Искажение с точки зрения UV-карты — то, насколько форма и размер многоугольников изменились, чтобы приспособиться к процессу выравнивания. Слишком сильное искажение повлияет на отображение деталей.

Правила для скрытия швов:

  1. Стыки располагают за резкими краями, где они менее заметны.
  2. Швы прячут за другими частями модели (например, при создании развертки головы — под волосы).
  3. Соединения размещают вне фокусной точки модели, то есть там, где вероятность их обнаружения меньше.

Еще одна вещь, которую учитывают при разворачивании 3D-сетки, — перекрытие UV-разверток. Это случай, когда два или более многоугольника на UV-карте находятся друг над другом. В результате две части модели отображают одинаковую информацию о текстуре — все потому, что они занимают одно и то же пространство в системе UV.

Меню