Modelēšanas atkārtošana un UV izkārtojuma izveidošana
Kas ir virsma?
Pēc noklusējuma nesen pabeigtais 3D modelis ir ļoti līdzīgs tukšajam ainas veidnei - vairums programmatūras pakotņu to parādīs kā vienmērīgi apgaismotu, neitrālu pelēka nokrāsa. Nav atstarojumu, nav krāsu, nav faktūru. Vienkārši vecs, urbis pelēks.
Acīmredzot tas nav veids, kā modelis beidzot parādās galīgajā renderēšanas procesā , un kā tas, ka modelis nāk no neinteresanta pelēkā krāsa līdz pilnīgi detalizētām rakstzīmēm un videi, ko mēs redzam filmās un spēlēs?
Virsmas apstrāde , kas ietver UV izkārtojumu , tekstūras kartēšanu un ēnotāju veidošanu , ir kopējs process, lai 3D objektu virsmas detaļu pievienotu.
Tekstura vai shader speciālista darbs var izklausīties nedaudz mazāk krāšņs nekā modelētāja vai animatora darbs, taču tie ir vienlīdz svarīgi arī 3D filmas vai spēles izveidošanas procesā.
Centieties iedomāties Rango bez viņa krāsainas, zvīņainas ādas. Vai Wall-E bez viņa fantastiski izturēts un nēsā krāsu darbu. Bez labas tekstūras krāsotāju un shader rakstnieku komandas jebkura CG ražošana galu galā izskatīsies vienmērīgi un nepārliecinoši.
Aizēnojums un teksturēšana var būt vienas monētas divas puses, taču tās joprojām ir fundamentāli atšķirīgas procedūras, katra no tām ir pelnījusi savu diskusiju. Šajā pirmajā sadaļā mēs apspriedīsim UV izkārtojumus un visu, kas kopā ar to izveidošanu. Otrajā daļā mēs atgriezīsimies ar tekstūras kartēšanas skaidrojumu, un pēc tam mēs sīki izklāsīsim sēriju, ātri apskatot shadera tīklus.
Modela atkārtošana un UV izkārtojuma izveidošana
Teksta kartēšana, ko 1974. gadā izgudroja Ed Catmull , ir viens no daudzveidīgākajiem sasniegumiem datorgrafikas vēsturē. Lai izveidotu lietas ļoti vispārīgi, tekstūras kartēšana ir krāsu (vai citas informācijas) pievienošana 3D modelim, projicējot divdimensiju attēlu uz tās virsmas.
Tomēr, lai modeļa virsmas gadījumā izmantotu tekstūras karti, tai vispirms ir jābūt neiesaiņotam un jānodrošina funkcionāls UV izkārtojums tekstūras mākslinieku darbam.
- UV izkārtojums ir 3D modeļa vizuāls attēlojums, kas saplacināts uz divdimensiju plaknes. Katru divdimensiju plaknes punktu sauc par UV un attēlo 3D objekta virsotni. Tādā veidā visi apgabali UV izkārtojuma robežās atbilst konkrētai modeļa daļai. Vienkāršs veids, kā vizualizēt to, kas izskatās pēc UV izkārtojuma, ir šāds:
- Vai jūs kādreiz esat izlaidis kubu no papīra? Ja tā, padomājiet par to, kāda forma bija nepieciešama papīra sagriezšanai, lai tā būtu kārtīgi salocīta kubā - tā, iespējams, izskatījās kā krusts, četras vienības (sejas) augsta un trīs pāri. Ja šis papīra kubs bija 3D modelis, katrs krogs būtu malas , katrs stūris būtu virsotne , un katra plakana virsma būtu seja . Modeļa atslēgšana ir ļoti līdzīga, izņemot parasti, ka saplacināt ir vairāk nekā sešas.
- Unwrapping: Iesaiņošana ir process, kas piešķir daudzfunkcionālu seju UV koordinātu komplektu divdimensiju attēla plaknē. UV koordinātas tiek novietotas vizuāli un eksportētas kā kvadrātveida bildes attēls ar izšķirtspēju no 512 x 512 līdz 6000 pikseļiem pa 6000. Mākslinieks, kurš krāso vai izveido modeļa tekstūras kartes, galu galā izmantos izkārtojumu vadīšanai veidojot tekstūras failus.
- Funkcionālā UV izkārtojuma izveidošana: modeļa UV koordinātu noteikšanas procedūra parasti ir trīs pakāpju:
- Mākslinieks vispirms izvēlēsies seju grupu modelī un automātiski projicēs šīm sejām, lai nodrošinātu pamatu darbam. Projekcija parasti ir plakana vai cilindriska atkarībā no objekta formas:
- Planar Projection: plakana virsma, piemēram, siena vai grīda, ņemtu plakanu projicēšanu, kas nozīmē, ka 3D virsma ir izliekta no viena virziena (parasti no kameras). Viens no iebildumiem ar plakanām projekcijām ir tāds, ka tas vienmērīgi izlīdzina modeli, tādēļ, ja jūs uzliekat plakanu projicēšanu uz visu kubu, lielākā daļa UV elements nonāktu viens pret otru.
- Izliektajām virsmām labāk piemērota cilindriskā projekcija , un tā darbojas tieši tā, it kā jūs paņemtu cauruli, noapaļotu no gala līdz galam un iztaisnotu, līdz tas bija plakans. Ir arī citas prognozes, bet abi ir visizplatītākie.
- Tā kā lielākā daļa virsmu nav pilnīgi plakanas vai cilindriskas, automātiskās kartēšanas metodes reti dod apmierinošu rezultātu. Lai cīnītos pret to, mākslinieks manuāli niknēs UV izkārtojumu, pārvietojoties pa UV, kā modelētājs spiedīs un pavelinās virsmas. Labs UV izkārtojums ir vērsts uz to, lai samazinātu šuvju daudzumu un veltītu lielāku piešķiramās tekstūras izšķirtspējas proporciju sieta acu augstās detaļās, piemēram, rakstzīmes sejā vai īpaši apburtā apģērba / bruņas daļā.
- Šis process tiek atkārtots visiem modeļa daudzstūriem. Pēc tam mākslinieks gatavojas organizēt vai pat apvienot UV grupas, lai likvidētu šuves un izveidotu loģisku, labi organizētu UV izkārtojumu.
Un tas tā ir! Kad modelis ir neiesaiņots, process tiek ievietots tekstūras krāsotāju rokās, kas izstrādās detalizētas attēlu kartes virs gatavā UV izkārtojuma.