Από προεπιλογή, ένα πρόσφατα ολοκληρωμένο μοντέλο 3D είναι πολύ σαν ένα κενό καμβά - τα περισσότερα πακέτα λογισμικού θα το εμφανίσουν ως ομοιόμορφα φωτισμένη, ουδέτερη απόχρωση του γκρι. Αυτός δεν είναι ο τρόπος με τον οποίο το μοντέλο τελικά εμφανίζεται στην τελική απόδοση, έτσι πώς ένα μοντέλο πηγαίνει από μια σκιά γκρίζου ενδιαφέροντος στους πλήρως λεπτομερείς χαρακτήρες και τα περιβάλλοντα που βλέπουμε στις ταινίες και τα παιχνίδια;
Επίστρωση, η οποία περιλαμβάνει Διατάξεις UV , χαρτογράφηση υφής , και κτίριο shader , είναι η συνολική διαδικασία προσθήκης λεπτομέρειας στην επιφάνεια ενός αντικειμένου 3D. Η δουλειά ενός ειδικού σχεδιαστή ή ενός ειδικού σκίαστρα μπορεί να ακούγεται κάπως λιγότερο λαμπερή από αυτή ενός μοντέλου ή εμψυχωτή, αλλά είναι εξίσου καθοριστική στη διαδικασία της αποκατάστασης μιας ταινίας ή ενός παιχνιδιού 3D.
Η σκίαση και η υφή μπορεί να είναι δύο όψεις του ίδιου νομίσματος, αλλά εξακολουθούν να είναι θεμελιωδώς διαφορετικές διαδικασίες, κάθε μία από τις οποίες αξίζει τη δική της συζήτηση. Σε αυτό το πρώτο τμήμα, θα συζητήσουμε τις διατάξεις UV και όλα όσα συμβαίνουν μαζί με τη δημιουργία τους.
Ανασυγκρότηση μοντέλου και δημιουργία διάταξης UV
Η χαρτογράφηση υφής, που εφευρέθηκε από τον Ed Catmull το 1974, είναι μια από τις πιο έξυπνες ανακαλύψεις στην ιστορία των γραφικών υπολογιστών. Για να θέσουμε τα πράγματα με πολύ γενικούς όρους, η χαρτογράφηση υφής είναι η διαδικασία προσθήκης χρώματος σε ένα 3D μοντέλο, προβάλλοντας μια δισδιάστατη εικόνα στην επιφάνειά του.
Προκειμένου να εφαρμοστεί ένας χάρτης υφής στην επιφάνεια ενός μοντέλου, πρέπει πρώτα να ανασυσκευαστεί και να δοθεί μια λειτουργική διάταξη UV για τους καλλιτέχνες υφής που θα δουλέψουν.
- Μια διάταξη UV είναι μια οπτική αναπαράσταση ενός 3D μοντέλου πεπλατυσμένου σε ένα δισδιάστατο επίπεδο. Κάθε σημείο στο δισδιάστατο επίπεδο ονομάζεται a UV και αντιπροσωπεύει μια κορυφή στο 3D αντικείμενο. Με αυτόν τον τρόπο, όλες οι περιοχές εντός των ορίων της διάταξης UV αντιστοιχούν σε ένα συγκεκριμένο σημείο στο μοντέλο.
- Αποσυσκευασία: Η αποσυσκευασία είναι η διαδικασία εκχώρησης σε κάθε πολυγωνική όψη ενός συνόλου συντεταγμένων UV στο δισδιάστατο επίπεδο εικόνας. Οι συντεταγμένες UV είναι οραματικά και εξάγονται ως τετράγωνη εικόνα bitmap με ανάλυση παντού από 512 x 512 έως 6000 εικονοστοιχεία έως 6000. Ο καλλιτέχνης που ζωγραφίζει ή δημιουργεί τους χάρτες υφής για το μοντέλο θα χρησιμοποιήσει τελικά τη διάταξη για καθοδήγηση κατά τη δημιουργία των αρχείων υφής.
- Δημιουργία λειτουργικής διάταξης UV: Η διαδικασία για τη διαμόρφωση των συντεταγμένων UV ενός μοντέλου είναι συνήθως τριών διαστάσεων:
-
- Ο καλλιτέχνης θα επιλέξει πρώτα μια ομάδα προσώπων για το μοντέλο και θα εφαρμόσει μια αυτόματη προβολή σε αυτά τα πρόσωπα για να προσφέρει μια βάση από την οποία θα δουλέψει. Η προβολή είναι συνήθως επίπεδη ή κυλινδρική ανάλογα με το σχήμα του αντικειμένου:
- Πρόβλεψη: Μια επίπεδη επιφάνεια όπως ένας τοίχος ή ένα πάτωμα θα πάρει μια επίπεδη προβολή, που σημαίνει ακριβώς ότι η 3D επιφάνεια είναι πεπλατυσμένη από μία μόνο κατεύθυνση (συνήθως από την κάμερα). Η μόνη προειδοποίηση με επίπεδες προβολές είναι ότι ισοπεδώνει όλο το μήκος ενός μοντέλου, οπότε αν εφαρμόσετε μια επίπεδη προβολή σε ολόκληρο τον κύβο, οι περισσότερες υπεριώδεις ακτίνες θα καταλήξουν πάνω από το άλλο.
- Μια κυλινδρική προβολή είναι πιο κατάλληλη για καμπύλες επιφάνειες και λειτουργεί ακριβώς σαν να τραβήξατε ένα σωληνάριο, έκανα ένα κομμάτι από άκρο σε άκρο και το ξετύλιζα μέχρι να ήταν επίπεδο. Υπάρχουν και άλλες μορφές προβολών, αλλά οι δύο συζητήσεις είναι οι πιο κοινές.
-
- Δεδομένου ότι οι περισσότερες επιφάνειες δεν είναι απολύτως επίπεδες ή κυλινδρικές, οι αυτόματες τεχνικές χαρτογράφησης σπάνια δίνουν ικανοποιητικό αποτέλεσμα. Για να καταπολεμήσει αυτό, ο καλλιτέχνης θα τροποποιήσει με το χέρι τη διάταξη του UV με τη μετακίνηση γύρω από το UVs με τον τρόπο που ένας μοτίβο θα έσπρωχνε και θα τραβούσε κορυφές. Μια καλή διάταξη UV έχει ως στόχο να ελαχιστοποιεί τις ραφές και να αφιερώνει ένα υψηλότερο ποσοστό της διακριτικής υφής σε υψωμένες περιοχές του πλέγματος, όπως το πρόσωπο ενός χαρακτήρα ή ένα ιδιαίτερα διακοσμημένο τμήμα του ενδύματος / θωράκισης.
- Αυτή η διαδικασία επαναλαμβάνεται για όλα τα πολυγώνια του μοντέλου. Ο καλλιτέχνης θα προχωρήσει στη διευθέτηση ή ακόμα και τη συγχώνευση ομάδων UV για την εξάλειψη των ραφών και τη δημιουργία μιας λογικής, καλά οργανωμένης διάταξης UV.
