Modell kibontása és UV-elrendezés létrehozása
Mi a felületkezelés?
Alapértelmezés szerint egy nemrégiben elkészült 3D-s modell olyan, mint egy üres vászon-legtöbb szoftvercsomag, amely egyenletesen világít, semleges szürke árnyalatként jelenik meg. Nincs visszatükröződés, sem szín, sem textúra. Egyszerűen régi, unalmas szürke.
Nyilvánvaló, hogy a modell végső soron nem jelenik meg a végső renderben , szóval hogyan változik a modell az érdektelen árnyalatú szürke árnyalatról a teljesen részletezett karakterekre és környezetekre, amelyeket filmekben és játékokban látunk?
A felületkezelés , amely magában foglalja az UV-elrendezéseket , a textúra leképezést és a shaderépítést , a 3D-objektum felszínének részletezéséhez szükséges általános folyamat.
A textúrázó vagy shader szakember munkája kissé elbűvölőbbnek tűnhet, mint a modellező vagy animátoré, de ugyanolyan fontos szerepet töltenek be a 3D-s film vagy játék megvalósításának folyamatában.
Próbálja elképzelni Rango színes, pikkelyes bőrét. Vagy Wall-E anélkül, hogy fantasztikusan felhalmozódott és elhasználódott festési munkája lenne. Anélkül, hogy egy jó csapat festőművészek és shader írók lennének, minden CG termelés végül laposnak és meggyőzőnek tűnhet.
Az árnyékolás és a szövegezés ugyanazon érme két oldala lehet, de még mindig alapvetően különböző folyamatokról van szó, amelyek mindegyike megérdemli saját vitáját. Ebben az első részben foglalkozunk az UV-elrendezésekkel, és mindazokkal, amelyek együtt járnak azok létrehozásával. A második részben visszatérünk a textúra-feltérképezés magyarázatával, majd a shadereket gyorsan áttekintjük az árnyékoló hálózatokon.
Modell kibontása és UV-elrendezés létrehozása
Az Ed Catmull által 1974-ben feltalált textúrák feltérképezése a számítógépes grafika történetének egyik zseniálisabb áttörése. A dolgok nagyon általános megfogalmazásához a textúra leképezés a szín (vagy más információ) hozzáadását jelenti egy 3D modellhez úgy, hogy kétdimenziós képet vet fel a felületére.
Azonban annak érdekében, hogy textúra térképet alkalmazzanak egy modell felületére, először le kell csomagolni, és funkcionális UV-elrendezést kell adni a textúra művészeknek a munkához.
- Az UV-elrendezés egy 3D-s modell kétdimenziós síkjára lágyított modell vizuális ábrázolása. A kétdimenziós sík minden pontját UV- nek nevezzük, és csúcspontot jelent a 3D objektumon. Ily módon az UV-elrendezés határain belül elhelyezkedő területek megfelelnek a modell egy adott pontjának. Egy egyszerű módja annak, hogy megjelenítse, milyen az UV-elrendezés, néz ki:
- Készített már kockát a papírból? Ha igen, gondoljon arra a formára, amire be kellett vágnia a papírt, hogy megfelelően bedobja a kockát - valószínûleg keresztnek látszott, magas négy darab (arc) és három keresztben. Ha ez a papír kocka egy 3D-s modell lenne, minden hajtás szél lenne, minden sarok csúcs lenne, és minden lapos terület lenne egy arc . A modell eltávolítása nagyon hasonlít, kivéve, hogy általában több mint hat arcot kell lerakni.
- Felcsévélés: a felcsévélés az a folyamat, amellyel az egyes sokszögű arcokat egy UV-koordinátáknak a kétdimenziós képsíkon való hozzárendeléséhez kapja. Az UV-koordinátákat vizuálisan helyezik el és négyzet alakú bitképként exportálják, bárhol 512 x 512 felbontással akár 6000 képpontról 6000-re. A művész, aki festeti vagy létrehozza a modelltérképeket a modell számára, végül az elrendezést használja útmutatásként a textúra fájlok létrehozásakor.
- Funkcionális UV elrendezés létrehozása: A modell UV-koordinátáinak elrendezésének módja általában három szint:
- A művész először kiválasztja az arcok egy csoportját a modellen, és alkalmazza az automatikus vetületet az arcokra, hogy alapot biztosítsanak a munkához. A vetület általában sík vagy hengeres a tárgy alakjától függően:
- Planáris kivetítés: Egy sík felület, mint fal vagy padló, sík vetületet vesz fel, ami azt jelenti, hogy a 3D felület egyetlen irányban (általában a fényképezőgépből) lapított. A sík vetületekkel kapcsolatos egyetlen megjegyzés, hogy teljesen átlapol egy modellen keresztül - tehát ha egy sík vetületet alkalmaztál egy teljes kockára, akkor a legtöbb UV-egység egymás tetejére állna.
- A hengeres nyúlvány jobban illeszkedik az ívelt felületekhez, és pontosan úgy működik, mintha egy csövet vett volna, végtelenítetten vágott, és egészen laposra vágta. Az előrejelzések más formái is vannak, de a két legfontosabb.
- Mivel a legtöbb felület nem tökéletesen sík vagy hengeres, az automatikus leképezési technikák ritkán adnak kielégítő eredményt. Ennek leküzdése érdekében a művész manuálisan megcsípheti az UV-elrendezést úgy, hogy az UV-t mozgatja, ahogy a modellező a csúcsokat húzza és húzza fel. A jó UV-elrendezés célja, hogy minimalizálja a varratokat, és nagyobb arányban fordítsa el az osztott textúrafelbontást a háló nagy részletességi területeire, mint egy karakter arcát, vagy ruházatuk / páncéluk különösen díszes részét.
- Ez a folyamat megismétlődik a modell összes poligonjánál. A művész ezután megkezdi az UV-csoportok elrendezését, vagy akár összevonását a varrások megszüntetése és egy logikus, jól szervezett UV-elrendezés létrehozása érdekében.
És ez az! Miután a modell el van csomagolva, a folyamat textúra festők kezébe kerül, akik a kész UV-elrendezés tetején részletes kép térképeket fejlesztenek ki.