UV-развертка

UV-развертка

UV-развертка, или UV-маппинг (от англ. map — карта) — это создание 2D-поверхности из готовой 3D-модели для того, чтобы раскрасить эту поверхность и нанести на нее текстуру. Обычно развертка создается из низкополигональной модели, которую легче всего представить в виде плоских фрагментов. Маппинг можно сравнить с раскройкой в швейном деле: любой костюм выглядит объемным на человеке, но его основной служат плоские отрезки ткани, сшитые вместе. Сходство подчеркивается и терминами, которые применяются в области маппинга: шов, разрезание, сшить и т.д.

Где и для чего применяется UV-развертка

Красивый дизайн 3D-моделей требуется в огромном количестве областей: моушн-дизайне, гейм-дизайне, дизайне интерьеров и ландшафтов, брендинге и др. Например, текстуры и сочетания цветов на костюмах практически в любой компьютерной игре имеют первостепенное значение: они определяют общее настроение, атмосферу игрового мира. При этом в большинстве 3D-программ рисовать прямо поверх готового трехмерного персонажа или предмета нельзя. Это можно сделать только в ZBrush, однако даже здесь данная возможность зачастую не используется профессионалами индустрии, так как дает среднее качество финального результата. На помощь приходит UV-развертка. Трехмерную модель виртуально как бы «разрезают» по швам, разворачивают, превращая в плоскую поверхность, и наносят цвета и текстуры уже на нее. В конце развертка «сшивается», превращаясь в объемную цветную модель, которая может выглядеть очень реалистично с наложенной текстурой. 

Примеры реалистичных текстур на 3D-объектах. Источник

Виды UV-развертки

В зависимости от способа выполнения развертка может быть ручной или автоматической. В первом случае 3D-дизайнер делает разрезы элементов сам, а во втором программа самостоятельно определяет, как можно разделить модель на части, и представляет эти части на плоской UV-карте. 

В зависимости от способа наложения текстур маппинг может быть тайловым и уникальным.

Тайловый маппинг (от англ. tile — плитка) — это раскрашивание модели при помощи повторяющихся фрагментов рисунка небольшого размера. Например, чтобы наложить на всю стену эффект треснувшей штукатурки, будет достаточно иметь небольшой фрагмент текстуры штукатурки, который будет повторяться на стене. Чаще всего тайловый маппинг применяют при моделировании однородных материалов: экстерьеров зданий, настенной плитки, металлической поверхности, ткани, грунтовых или каменных дорожек и т.д.

Примеры тайлового текстурирования в игре Assassins Creed. Источник

Уникальный маппинг — это ручное раскрашивание всех элементов развертки. Например, если перед вами стоит задача наложить текстуры на самолет в стиле стимпанк, то, скорее всего, там будет и ржавый металл, и медь, и дерево, и кожа. Но подгружать все эти материалы на модель, особенно если она будет использоваться в игре, компьютеру будет сложно, он будет тратить много ресурсов. Поэтому для развертки автомобиля используется один тайл, раскрашенный вручную. С точки зрения компьютера это будет всего одна текстура, поэтому загружать ее будет в разы легче, чем точно такую же, но сделанную с помощью нескольких тайлов. Однако уникальный маппинг требует от 3D-моделлера художественных навыков. 

При создании такого летательного аппарата придется применять уникальный маппинг, так как в нем много деталей с разными текстурами и есть иллюстрация на борту. Источник

Этапы создания UV-развертки

1. Выделение швов для разреза. Линии, по которым будет разрезана фигура, выделяются автоматически (при автомаппинге) или вручную. 

2. Разрезание модели. Процесс отделения элемента, который будет окрашен, например окон автомобиля или двери дома. 

3. Создание 2D-проекции (разворачивание). Вырезанные фрагменты первое время всё ещё остаются трехмерными. Программа их «разворачивает», превращая в плоскости. Обычно за это отвечает функция под названием Unwrap в 3D-редакторах.

4. Расположение. Для упрощения дальнейшей работы получившиеся фрагменты распределяются автоматически по полю редактирования без наложения друг на друга, с нужным расстоянием от краев отдельных элементов и в таком порядке, чтобы художнику было удобно накладывать однотипные текстуры на разные фрагменты. 

После этого происходит процесс наложения цвета и текстуры, ее выравнивания под нужным углом путем вращения и передвижения по модели. По завершении процесса развертка «сшивается» обратно в трехмерный объект.

Пример готовой текстурированной развертки здания, которая еще не «сшита» в целый объект, из игры Assassins Creed. Источник

Как сделать UV-развертку в разных программах

В любом 3D-редакторе есть инструменты для маппинга, их можно найти по аббревиатуре UV. Все они работают по схожему принципу, хотя детали и интерфейс процедуры могут отличаться. Рассмотрим, как сделать UV-развертку в основных программах.

UV-развертка в Blender

Для работы с разверткой в этой программе предназначен специальный раздел UV Editing. При клике на вкладку с таким названием в одной из частей рабочего экрана откроется окно редактора развертки, расчерченное на квадраты. Чтобы начать создание развертки, нужно нажать на New вверху этого окна, это создаст новую текстуру, которую мы будем накладывать. Затем нужно перейти в режим редактирования самого 3D-объекта и разметить швы, по которым будет разрезана фигура. Сначала нужно выделить грани, по которым фигура будет разделена на части, а потом нажать на правую кнопку мыши и выбрать Mark seam (Пометить шов). Ребра окрасятся ярким цветом. Затем выделяем весь объект и в пункте верхнего меню под названием UV нажимаем Unwrap. Готово! Слева должна появиться развертка вашей фигуры. 

Создание UV-развертки в Blender. Источник

UV-развертка в Maya

Выбираем пункт верхнего меню под названием UV и видим окно редактирования развертки. Если ваша фигура простая (например кубическая), на этом этапе программа может сама корректно разрезать ее на плоские фрагменты, и совершать ручную работу вам не придется. Если же автоматическая разрезка не сработала правильно или вам хочется сделать развертку более логично, нужно самостоятельно сделать швы на модели. Для этого нужно выделить все Edges (края полигонов на модели), по которым модель будет разрезана. После выделения нужно нажать Shift+X, чтобы выделенные части были отрезаны от модели и скопировались отдельно в окно редактирования развертки. После того как все нужные элементы вырезаны, их нужно будет развернуть, сделав плоскими, с помощью комбинации клавиш Ctrl+U (отвечает за функцию Unwrap).

Создание UV-развертки в Maya. Источник

UV-развертка в 3Ds Max

Здесь развертка создается через модификатор Unwrap UVW, а не через отдельный раздел меню. После применения модификатора в окне параметров справа нужно выбрать Open UV Editor, после чего откроется отдельное окно с более подробными настройками. В этом мини-окне можно выполнить как автоматический, так и ручной маппинг. Здесь много кнопок и функций, при помощи которых можно разделить модель на любое количество фрагментов. 

Создание UV-развертки в 3Ds Max. Источник

Если вы не нашли здесь описания вашей 3D-программы, инструкцию по созданию развертки можно легко найти в поисковике или на YouTube по ключевому запросу «UV mapping in *название программы*». 

Автомаппинг

Для упрощения и ускорения работы часто используется не ручной, а автоматический маппинг. Программа сама «понимает», где нужно разрезать поверхность модели, и показывает вам развертку в уже готовом виде.

Что включает в себя автомаппинг:

  • определение швов на модели;
  • разрезание модели по швам на фрагменты;
  • расположение на UV-карте;
  • выравнивание фрагментов для облегчения последующей работы. 

Зачастую для включения автомаппинга нужно нажать всего одну клавишу. Например, в программе 3DCoat кнопка так и называется AutoMap. 

Чтобы выполнить автомаппинг в Maya, нужно:

  • выделить полигональный объект;
  • выбрать UV → UV Editor;
  • выбрать UV → Automatic или Create → Automatic, в зависимости от версии программы. 

Как видите, процесс очень прост. Однако при использовании автомаппинга стоит понимать, что программа зачастую не такая умная, как человек, и может ошибиться. Например, создать разрезы в неподходящих, то есть слишком заметных местах. Или сделать их совсем не там, где вы задумали сделать стык разных текстур. Поэтому результаты работы автомаппинга нужно внимательно проверять и корректировать.

Где делать швы и разрезы для UV-развертки

Разрезы очень важны при создании развертки, ведь именно на них может быть заметно, что ваша модель не цельная, а имеет швы – некрасивые полоски в местах соединения краев развертки. Вот несколько советов, где можно сделать разрезы, чтобы швы были практически незаметны.

1. Швы в скрытых от глаз зонах

Это прежде всего зоны снизу всей модели и в нижней затененной части ее деталей. Например, если речь идет об антропоморфном персонаже, то швы делают под руками и по бокам, поскольку свет обычно падает сверху и указанные зоны оказываются затенены. Если выполняется развертка небольших предметов, то швы располагают ни нижней плоскости, на которой предмет «стоит». 

2. Швы в местах, где есть Hard Edge

Hard Edge — это места, в которых элементы модели соприкасаются под резким углом, а не с плавным переходом друг в друга. Самые простой пример Hard Edge — это грань куба, где две плоскости располагаются под углом 90 градусов. 

3. Швы в местах соприкосновения разных материалов

Например, если в костюме персонажа есть тканевые и кожаные элементы, то швы развертки логично сделать в местах, где эти материалы соприкасаются. Разные цвета и текстуры этих материалов визуально замаскируют стык. 

Как научиться делать UV-развертки

Вы можете научиться маппингу самостоятельно, просматривая официальные бесплатные обучения от создателей 3D-программ, а также уроки на YouTube. Разумеется, прежде чем делать развертки, нужно будет изучить базовые функции выбранной вами программы и сделать как минимум одну трехмерную модель самостоятельно. Если же вы хотите получить всю информацию по работе в 3D-программах структурированно и последовательно, то записывайтесь на один из платных обучающих курсов. Это отличный шанс получить востребованную профессию 3D-моделлера или 3D-дизайнера, чтобы впоследствии работать в сфере геймдева или рекламы.

Другие термины на букву «U»

← Все термины

Медиа Contented
Добавить комментарий