Et UV-kart er den flate representasjonen av overflaten til en 3D-modell som brukes til å enkelt pakke inn teksturer. Prosessen med å lage et UV-kart kalles UV-utpakking.
U og V refererer til de horisontale og vertikale aksene til 2D-rommet, ettersom X, Y og Z allerede brukes i 3D-rommet.
Når det polygonale nettet er opprettet, er neste trinn å «pakke det ut» til et UV-kart. Nå for å gi liv til nettet og få det til å se mer realistisk (eller stilisert) ut, vil du legge til teksturer.
Det er imidlertid ikke noe slikt som en 3D-tekstur, siden de alltid er basert på et 2D-bilde.
Det er her UV-kartlegging kommer inn, siden det er prosessen med å oversette 3D-nettverket ditt til 2D-informasjon slik at en 2D-tekstur kan vikles rundt den.
Dette kan virke som en forvirrende idé i begynnelsen, men det er egentlig veldig enkelt. Hvis du noen gang har laget en kube av et papirkryss før, har du gjort den samme prosessen, bare omvendt!
Imidlertid er en kube et grunnleggende eksempel, og etter hvert som maskene blir mer komplekse, blir det også UV-kartene. Det kan bli en ganske kjedelig prosess, men det er det viktig til 3D-arbeidsflyten.
Selv om du ikke har tenkt å strukturere en modell, trenger mange moderne sanntidsmotorer som Unreal Engine 4 eller Unity at eiendelene dine er UV-pakket ut for å kunne utføre noe av det. lett baking.
Utforsker UV-utpakking
Nå som det grunnleggende konseptet med UV-kart er skissert, kan vi dykke ned i de mer mellomliggende delene til UV-utpakking, nemlig sømmer.
Sømmer er en uheldig og uunngåelig bivirkning av å flate ut enhver 3D-geometri.
En søm er en del av nettet som måtte deles for å kunne konvertere 3D-nettet til et 2D UV-kart.
UV-utpakking er alltid et kompromiss for å forårsake så lite forvrengning til wireframe som mulig, samtidig som sømmer holdes på et minimum.
Forvrengning i form av et UV-kart er hvor mye formen og størrelsen på polygonene har måttet endres for å imøtekomme utflatingsprosessen. For mye forvrengning vil påvirke måten detaljer vises på den endelige modellen.
I dette bildet har måten kuben har blitt pakket ut ikke forårsaket noen forvrengning av polygonene.
Dette er lett å si ved å bruke en grunnleggende rutete tekstur. Hvis rutemønsteret ikke er strukket, har du unngått forvrengning i utpakningen.
Men ulempen med denne metoden med å dele alle polygonene dine fra hverandre er antallet sømmer den produserer.
Kuben til venstre har UV-sømmene uthevet i grønt. Du kan se at mønsteret ikke er på linje når det beveger seg rundt kantene. Dette kan bli et problem i mer komplekse masker, så du må øve og bli smart med sømplasseringen.
Dette er et eksempel på hva som skjer hvis du kraftig forvrenger polygonene dine i UV-utpakningen. Teksturen på denne kuben er ikke annerledes enn i forrige eksempel, men som du kan se har den blitt strukket og trukket ut av form.
Imidlertid betyr mangelen på sømmer at mønsteret er på linje og følger rundt kantene på kuben, men utbetalingen er ikke verdt å ofre i dette tilfellet.
Det åpenbare svaret på dette er å finne en balanse mellom de to.
På dette bildet kan du se at rutemønsteret er bevart og vi har noen fine sammenhengende kanter som flyter rundt foran på kuben.
Etter hvert som du øver og gjør mer utpakking, lærer du hvor de beste stedene å «gjemme» sømmene dine er for å gjøre dem mindre merkbare.
Gode regler for sømmer for å gjøre dem mindre tydelige er:
- Få dem til å følge harde kanter der de vanligvis er mindre merkbare
- Skjul dem bak andre deler av modellen. For eksempel hvis du pakker ut et hode, plasser sømmene under der håret skal være.
- Skjul dem under eller bak fokuspunktet til modellen din, der det er mindre sannsynlig at folk ser dem.
En annen ting du bør vurdere når du pakker ut 3D-nettverket er overlappende UV-er.
Overlappende UV-er er når du har to eller flere av polygonene i UV-kartet ditt oppå hverandre. Dette betyr at disse to delene av modellen din vil vise den samme informasjonen om teksturen ettersom de begge opptar samme UV-plass.
Overlappende UV-er er vanligvis noe du vil unngå, slik at du kan holde teksturen variert og ikke ved et uhell ende opp med at teksturen ser feil ut. Når det er sagt, er det tider hvor du med vilje kan bruke overlappende UV-er. Hvis en tekstur er ganske enkel, kan det hende du har flere deler av nettet over samme UV-rom for å gjenta teksturen.
Denne teknikken kan være veldig nyttig ettersom den lar deg holde teksturstørrelsene nede, noe som betyr at hvis du bruker en spillmotor, vil den generelt kjøre jevnere.
Dette er enda viktigere når man utvikler for svakere maskiner som mobiltelefoner.
En siste ting å vite om UV-kart er UV-kanaler.
UV-kanaler lar samme objekt ha flere UV-kart. Dette er igjen veldig viktig for spillmotorer.
Som nevnt tidligere i artikkelen bruker spillmotorer UV-kart for å bake inn lysinformasjon.
Dette betyr at det absolutt ikke kan være noen overlappende UV-er, da skyggeinformasjon vil bli plassert i feil områder av modellen, og du vil vanligvis få en slags feilmelding.
Nå er overlappende UV-er noen ganger en god idé innen spillutvikling som jeg nevnte.
Så kompromisset er å ha 2 UV-kanaler. En med UV-informasjon for teksturene dine og en annen med UV-informasjon for belysningen din. Det blir lettere jo mer du gjør det, men det er mange detaljer i UV-kartleggingsprosessen.
Forhåpentligvis har du en bedre forståelse for UV-kartlegging nå. Det er en enkel nok prosess som kan virke skremmende i begynnelsen, men ganske lett å få taket på med øvelse.
Lykke til med modellering!
