В статье не хватает ссылок на источники (см. рекомендации по поиску ). Информация должна быть проверяема , иначе она может быть удалена. Вы можете статью, добавив ссылки на авторитетные источники в виде сносок . ( 4 августа 2021 )

UV-преобразование или развёртка в трёхмерной графике ( англ. UV map ) — это соответствие между координатами на поверхности трёхмерного объекта ( X , Y , Z ) и координатами на текстуре ( U , V ). Значения U и V обычно изменяются от 0 до 1 . Развёртка может строиться как вручную, так и автоматически — например, в 3Ds Studio MAX есть несколько алгоритмов автоматического развертывания модели.

Современное трёхмерное аппаратное обеспечение считает, что UV-преобразование в пределах одного треугольника является аффинным — поэтому достаточно задать U и V для каждой вершины каждого из треугольников . Впрочем, как именно стыковать треугольники друг с другом, выбирает 3D-моделер , и умение строить удачную развёртку — один из показателей его класса. Существует несколько противоречащих друг другу показателей качества развёртки:

• Максимально полное использование площади текстуры . Впрочем, в зависимости от разрыва между «минимальными» и «максимальными» системными требованиями, по краям развёртки текстуре нужен определённый «припуск» на генерацию текстур меньшего размера .
• Отсутствие областей с недостаточной или избыточной детализацией текстуры.
• Отсутствие областей с излишними геометрическими искажениями.
• Сходство со стандартными ракурсами , с которых обычно рисуется или фотографируется объект, упрощает работу художника по текстурам .
• Удачно расположенные «швы» — линии, соответствующие одному ребру, но расположенные в разных местах текстуры. Швы желательны, если есть естественный «разрыв» поверхности (швы одежды, кромки, сочленения и т. д.), и нежелательны, если таковых нет. В моделировании персонажей Dota 2 участвовали любители со всего мира, и руководство по моделированию требовало , чтобы глаза были отдельным «островком» развёртки.
• Для частично симметричных объектов: удачное сочетание симметричных и асимметричных участков развёртки. Симметрия повышает детализацию текстуры и упрощает работу художника по текстурам; асимметричные детали «оживляют» объект.

Пример: равнопромежуточная проекция

В картографии — семейство проекций , которые преобразуют меридианы в вертикали ( U =const), а параллели в горизонтали ( V =const). Одна из цилиндрических проекций , так называемая равнопромежуточная проекция (φ — широта , [−π; π]; λ — долгота , [−½π; ½π]):

${\displaystyle u={\frac {\varphi }{2\pi }}+0{,}5}$

${\displaystyle v={\frac {\lambda }{\pi }}+0{,}5}$

Подобное преобразование можно применить и в компьютерной графике, чтобы наложить текстуру земной поверхности на трёхмерный шар. По этим метрикам:

• Использование площади текстуры : отлично. Использована вся площадь текстуры.
• Отсутствие областей с недостаточной/избыточной детализацией : средне. У полюсов избыток детализации.
• Сходство со стандартными ракурсами : хорошо. Такая проекция похожа на обычные картографические, хоть и не совпадает с ними.
• Отсутствие швов : отлично. Существует один шов по меридиану (между U =0 и U =1). Шов можно сделать максимально незаметным, расположив на его месте океан; также, циклически сместив текстуру, можно аккуратно прорисовать шов, а затем сместить обратно.
• Геометрические искажения : плохо. У полюсов поверхность Земли сильно искажена.
• Симметрия : неприменимо. Глобус несимметричен.

UVW-преобразование

Рисованные и фотографические текстуры используют только две координаты: U и V . В случае автогенерируемых текстур или возможна третья координата — W , глубина в «континууме текстур» . Например, W =0 может быть песком, W=1 — камнями, промежуточные значения — песком, из которого выглядывают камни.

Теоретически возможны четвёртая, пятая и т. д. координаты — однако графическое аппаратное обеспечение, накладывая текстуры, проводит преобразование ${\displaystyle \mathbb {R} ^{3}\to \mathbb {R} ^{3}}$ и отбрасывает третью координату. UVW-преобразование задействует отброшенную координату на переходы от одной текстуры к другой: это оживляет «заэкранный мир», не меняя серьёзно конструкцию видеоплаты.

Примечания