UV-мэппинг — это процесс 3D-моделирования , при котором поверхность 3D-модели проецируется на 2D-изображение для наложения текстуры . Буквы «U» и «V» обозначают оси 2D-текстуры, поскольку «X», «Y» и «Z» уже используются для обозначения осей 3D-объекта в пространстве модели, а «W» (в дополнение к XYZ) используется при вычислении поворотов кватернионов — распространенной операции в компьютерной графике .
УФ-текстурирование позволяет раскрасить полигоны, составляющие трехмерный объект, цветом (и другими атрибутами поверхности) из обычного изображения. Изображение называется картой текстур UV. [1] Процесс UV-картографии включает в себя присвоение пикселей изображения поверхностным отображениям на многоугольнике, обычно выполняемое путем «программного» копирования треугольной части карты изображения и вставки ее в треугольник на объекте. [2] УФ-текстурирование является альтернативой проекционному картографированию (например, с использованием любой пары координат модели X, Y, Z или любого преобразования положения); он отображается только в пространство текстуры , а не в геометрическое пространство объекта. Вычисление рендеринга использует координаты UV-текстуры, чтобы определить, как раскрасить трехмерную поверхность.
В примере справа сфере придается клетчатая текстура двумя способами. Слева, без UV-картирования, сфера вырезана из трехмерных клеток, замощающих евклидово пространство. При использовании UV-картирования шашки размечают двумерное UV-пространство и указывают на карте сферы на это пространство в соответствии с их широтой и долготой .
Когда модель создается в виде полигональной сетки с использованием средства 3D-моделирования , UV-координаты (также известные как текстурные координаты ) могут быть сгенерированы для каждой вершины сетки. Один из способов — разработчик 3D-моделирования разворачивает треугольную сетку по швам, автоматически размещая треугольники на плоской странице. Например, если сетка представляет собой УФ-сферу, разработчик модели может преобразовать ее в равноугольную проекцию . После того как модель развернута, художник может нарисовать текстуру на каждом треугольнике индивидуально, используя развернутую сетку в качестве шаблона. При рендеринге сцены каждый треугольник будет сопоставлен с соответствующей текстурой из « листа декалей ».
UV-карта может быть сгенерирована автоматически с помощью программного приложения, вручную художником или комбинацией того и другого. Часто создается UV-карта, а затем художник корректирует и оптимизирует ее, чтобы минимизировать швы и перекрытия. Если модель симметрична, художник может перекрывать противоположные треугольники, чтобы можно было рисовать обе стороны одновременно.
UV-координаты дополнительно применяются к каждому лицу. [2] Это означает, что общая пространственная позиция вершины может иметь разные UV-координаты для каждого из ее треугольников, поэтому соседние треугольники можно разрезать на части и размещать в разных областях текстурной карты.
В самом простом случае процесс UV-мэппинга состоит из трех шагов: развертывания сетки, создания текстуры и применения текстуры к соответствующей грани многоугольника. [1]
UV-маппинг может использовать повторяющиеся текстуры или инъективное «уникальное» маппинг в качестве предварительного условия для запекания .
Для любой точки сферы вычислите , что является единичным вектором от начала координат сферы.
Предполагая, что полюса сферы выровнены по оси Y, UV-координаты в диапазоне можно рассчитать следующим образом:
![{\displaystyle [0,1]}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/738f7d23bb2d9642bab520020873cccbef49768d)
