UV-преобразование

Стиль этой статьи неэнциклопедичен или нарушает нормы русского языка. Статью следует исправить согласно стилистическим правилам Википедии.

Эту статью следует викифицировать. Пожалуйста, оформите её согласно правилам оформления статей.

У этого термина существуют и другие значения, см. Развёртка (значения).

У этого термина существуют и другие значения, см. UV.

Цилиндрическая проекция — пример наложения двухмерной текстуры (координаты U, V) на трёхмерный глобус (координаты X, Y, Z)

Шахматная текстура на сфере без и с UV маппингом.

Пример наложения текстуры на куб. Текстура имеет вид плоской развёртки.

UV-преобразование или развёртка в трёхмерной графике (англ. UV map) — соответствие между координатами на поверхности трёхмерного объекта (X, Y, Z) и координатами на текстуре (U, V). Координаты U и V обычно изменяются от 0 до 1. Развёртка может строиться как вручную, так и автоматически.

Современное трёхмерное аппаратное обеспечение считает, что UV-преобразование в пределах одного треугольника является аффинным. Впрочем, как именно стыковать треугольники друг с другом, выбирает 3D-моделер, и умение строить удачную развёртку — один из показателей его класса. Существует несколько противоречащих друг другу показателей качества развёртки:

• Максимально полное использование площади текстуры. Впрочем, в зависимости от разрыва между «минимальными» и «максимальными» системными требованиями, по краям развёртки текстуре нужен определённый «припуск» на генерацию текстур меньшего размера.^[1]
• Отсутствие областей с недостаточной детализацией текстуры.
• Отсутствие областей с излишними геометрическими искажениями.
• Сходство со стандартными ракурсами, с которых обычно рисуется или фотографируется объект — упрощает работу художника по текстурам.
• Минимум «швов» — линий, соответствующих одному ребру, но расположенных в разных местах текстуры. Полностью без швов обойтись невозможно, но желательно, чтобы они совпадали с естественными «разрывами» поверхности — швами одежды, кромками, сочленениями и т. д. В тех местах, где нужно подчеркнуть разрыв поверхности, швы даже желательны: в моделировании персонажей Dota 2 участвовали любители со всего мира, и руководство по моделированию требовало, чтобы глаза были отдельным «островком» развёртки.^[1]
• Для частично симметричных объектов: удачное сочетание симметричных и асимметричных участков развёртки. Симметрия повышает детализацию текстуры и упрощает работу художника по текстурам; асимметричные детали «оживляют» объект.

Пример: цилиндрическая проекция

В картографии цилиндрическая проекция — семейство проекций, которые преобразуют меридианы в вертикали (U=const), а параллели в горизонтали (V=const). Одна из цилиндрических проекций (φ — широта, [−π; π]; λ — долгота, [−½π; ½π]):

$u = \frac{\varphi}{2 \pi} + 0{,}5$

$v = \frac{\lambda}{\pi} + 0{,}5$

Подобное преобразование можно применить и в компьютерной графике, чтобы наложить текстуру земной поверхности на трёхмерный шар. По этим метрикам:

• Использование площади текстуры: отлично. Использована вся площадь текстуры.
• Отсутствие областей с недостаточной детализацией: хорошо. Детализация минимальна на экваторе; у полюсов она даже выше.
• Сходство со стандартными ракурсами: хорошо. Такая проекция похожа на обычные картографические, хоть и не совпадает с ними.
• Отсутствие швов: отлично. Существует один шов по меридиану (между U=0 и U=1). Шов можно сделать максимально незаметным, расположив на его месте океан; также, циклически сместив текстуру, можно аккуратно прорисовать шов, а затем сместить обратно.
• Геометрические искажения: плохо. У полюсов поверхность земли сильно искажена.
• Симметрия: неприменимо. Глобус несимметричен.

Из старой статьи

UV маппинг (англ. UV mapping) — это процесс трехмерного моделирования, при котором двухмерное изображение представляется как трехмерная модель. Текстурная карта (текстура) накладывается на трехмерный объект. В отличие от трехмерных координат оригинального 3D объекта «X», «Y» и «Z», «U» и «V» это двухмерные координаты, которые представляют поверхность этого объекта. Это создает эффект рисования изображения на поверхности трехмерного объекта.

Попросту говоря, UV текстурирование разрешает рисовать полигоны, которые составляют 3D объект, цветом из картинки. Картинка называется текстурной картой UV, но на самом деле это обыкновенная картинка. Процесс UV маппинга включает в себя присваивание пикселов из картинки к поверхности полигона, это обычно делается «программным» копированием треугольника из картинки в треугольник объекта. UV это альтернатива XY, только указывает на пространство текстуры, а не на геометрическое пространство объекта. Во время рендеринга UV координаты используются для вычисления, того, как рисовать трехмерную поверхность.

Примечания

1. ↑ ^{1 2} http://media.steampowered.com/apps/dota2/workshop/Dota2CharacterArtGuide.pdf