UV transformace

Aktuální verze stránky ještě nebyla zkontrolována zkušenými přispěvateli a může se výrazně lišit od verze recenzované 18. května 2018; kontroly vyžadují 15 úprav .

UV-transformace neboli rozvinutí v trojrozměrné grafice ( anglicky UV map ) je korespondence mezi souřadnicemi na povrchu trojrozměrného objektu ( X , Y , Z ) a souřadnicemi na textuře ( U , V ). Hodnoty U a V se obvykle pohybují od 0 do 1 [1] . Rozkládání lze sestavit ručně i automaticky – například 3Ds Studio MAX má několik algoritmů pro automatické rozkládání modelu.

Moderní 3D hardware považuje UV transformaci v rámci jednoho trojúhelníku za afinní - takže stačí specifikovat U a V pro každý vrchol každého z trojúhelníků . 3D modelář si však přesně vybírá, jak spojovat trojúhelníky mezi sebou , a schopnost sestavit úspěšné rozmítání je jedním z ukazatelů jeho třídy. Existuje několik protichůdných ukazatelů kvality skenování:

Maximalizujte plné využití plochy textury . V závislosti na mezeře mezi „minimálními“ a „maximálními“ požadavky na systém však na okrajích skenování textura potřebuje určitou „dovolenou“ pro generování menších textur . [2]
Absence oblastí s nedostatečnými nebo nadměrnými detaily textury.
Absence oblastí s nadměrným geometrickým zkreslením.
Podobnost se standardními úhly kamery , ze kterých se objekt obvykle kreslí nebo fotografuje, zjednodušuje práci umělce textur .
Úspěšně umístěné "švy" - čáry odpovídající jednomu okraji, ale umístěné na různých místech textury. Švy jsou žádoucí, pokud je na povrchu přirozený „lom“ (švy oděvu, lemy, spoje atd.), a nežádoucí, pokud žádné nejsou. Na modelování postav Dota 2 se podíleli amatéři z celého světa a modelovací manuál vyžadoval , aby oči byly samostatným „ostrovem“ zametání. [2]
Pro částečně symetrické objekty: dobrá kombinace symetrických a asymetrických sekcí zatáčení. Symetrie zvyšuje detaily textury a zjednodušuje práci umělce textur; asymetrické detaily oživují objekt.

Příklad: ekviditní projekce

V kartografii je válcová projekce skupinou projekcí , které převádějí meridiány na svislé ( U = const) a rovnoběžky na horizontály ( V = const). Jedna z válcových projekcí , tzv. ekvidistantní projekce (φ - zeměpisná šířka , [−π; π]; λ - zeměpisná délka , [−½π; ½π]):

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

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

Podobnou transformaci lze použít v počítačové grafice pro mapování textury zemského povrchu na trojrozměrnou kouli. Podle těchto metrik:

Využití oblasti textury : vynikající. Byla využita celá plocha textury.
Žádné oblasti pod/nad detailem : střední. Hůlky mají přemíru detailů.
Podobnost se standardními úhly : dobrá. Taková projekce je podobná běžným kartografickým, i když se s nimi neshoduje.
Bez švů : vynikající. Podél meridiánu je jeden šev (mezi U =0 a U =1). Šev může být co nejvíce neviditelný umístěním oceánu na jeho místo; také cyklickým posouváním textury můžete opatrně nakreslit šev a poté jej posunout zpět.
Geometrické zkreslení : špatné. Na pólech je povrch Země značně zdeformovaný.
Symetrie : nelze použít. Zeměkoule není symetrická.

Konverze UVW

Malované a fotografické textury používají pouze dvě souřadnice: U a V . V případě automaticky generovaných textur nebo multitexturování je možná třetí souřadnice - W , hloubka v „kontinuu textury“ [3] . Například W = 0 může být písek, W = 1 mohou být kameny, střední hodnoty mohou být písek s vykukujícími kameny.

Teoreticky je možná čtvrtá, pátá atd. souřadnice - grafický hardware však při ukládání textur provede transformaci [4] a zahodí třetí souřadnici. UVW-transformace využívá vyřazené souřadnice pro přechody z jedné textury do druhé: to oživuje „svět mimo obrazovku“, aniž by se vážně změnil design grafické karty. ${\mathbb {R}}^{3}\to {\mathbb {R}}^{3}$

Poznámky

↑ Existuje také režim, kde jsou U a V libovolné a grafická karta má zlomkovou část , což vám umožňuje pokrýt povrch opakující se texturou. V tomto režimu se však rozmítání připravuje algoritmicky a ne ručně.
↑ 1 2 DOTA 2 položka UV mapování . Získáno 30. listopadu 2016. Archivováno z originálu 30. listopadu 2016. (neurčitý)
↑ 3ds Max UVW Mapping - CGWiki (downlink) . Datum přístupu: 29. července 2013. Archivováno z originálu 21. září 2013. (neurčitý)
↑ Abychom byli přesní, grafický akcelerátor pracuje na 4-rozměrných vektorech, což jsou homogenní souřadnice bodu v R³