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理解UV貼圖

UVs是駐留在多邊形網(wǎng)格頂點(diǎn)上的兩維紋理坐標(biāo)點(diǎn)，它們定義了一個兩維紋理坐標(biāo)系統(tǒng)，稱為UV紋理空間，這個空間用U和V兩個字母定義坐標(biāo)軸。用于確定如何將一個紋理圖像放置在三維的模型表面。

本質(zhì)上，UVs是提供了一種模型表面與紋理圖像之間的連接關(guān)系，UVs負(fù)責(zé)確定紋理圖像上的一個點(diǎn)（像素）應(yīng)該放置在模型表面的哪一個頂點(diǎn)上，由此可將整個紋理都鋪蓋到模型上。如果沒有UVs，多邊形網(wǎng)格將不能被渲染出紋理。

通常在創(chuàng)建MAYA原始對象時(shí)，UVs一般都被自動創(chuàng)建（在創(chuàng)建參數(shù)面板上有一個Create UVs選項(xiàng)，默認(rèn)是勾選的），但大部分情況下，我們還是需要重新安排UVs，因?yàn)?，在編輯修改模型時(shí)，UVs不會自動更新改變位置。

重新安排UVs，一般是在模型完全做好之后，并且在指定紋理貼圖之前進(jìn)行。此外，任何對模型的修改都可能會造成模型頂點(diǎn)與UVs的錯位，從而使紋理貼圖出現(xiàn)錯誤。

UVs和紋理映射

NURBS表面與多邊形網(wǎng)格的貼圖機(jī)制不同，NURBS表面的UV是內(nèi)建的（已經(jīng)自動定義出U、V），這些UV不能被編輯，移動CV將會影響紋理貼圖。

而多邊形的UVs并非一開始就存在，還必須明確地創(chuàng)建并且可以隨后進(jìn)一步修改編輯。

UV貼圖

為一個表面創(chuàng)建UVs的過程叫UV貼圖（UV mapping）。這個過程包括創(chuàng)建、編輯。其結(jié)果是明確地決定圖像如何在三維模型上顯示，這項(xiàng)技術(shù)的熟練程度直接影響模型的最后表現(xiàn)。

創(chuàng)建UVs

Maya中有很多UVs創(chuàng)建工具：如，自動UV工具、平面UV工具、圓柱UV工具、球形UV工具、用戶自定義UV工具等。

每種創(chuàng)建工具都是使用一種預(yù)定的規(guī)則將UV紋理坐標(biāo)投射到模型表面，自動創(chuàng)建紋理圖像與表面的關(guān)聯(lián)。

通常，對自動產(chǎn)生的UV還必須使用UV編輯器進(jìn)一步編輯才能達(dá)到所需要的效果。

因?yàn)槊看螌δＰ偷男薷模ㄈ鐢D壓，縮放，增加、刪除等等）都會造成UVs錯位，所以最好的工作流程是等模型完全設(shè)計(jì)好了之后，再開始創(chuàng)建UVs。

觀察和評估UVs

一旦已經(jīng)為一個模型創(chuàng)建了UVs，即可使用UV編輯器編輯它。這個編輯器，可以在一個二維平面上觀察UV坐標(biāo)點(diǎn)和它與紋理圖像的關(guān)系，并且能手動編輯UV及它的各種元素。

通常，使用創(chuàng)建工具默認(rèn)產(chǎn)生的UVs可能不符合我們的需求，因此，可以在UV編輯器里，用眼睛觀察評估，并且手動調(diào)節(jié)UVs的位置（重新排列）。

調(diào)節(jié)UVs的參考原則是信賴最終需要貼圖的紋理圖像。也可以說，不同的圖像需要不同的UVs位置。

下述幾種情況需要使用UV編輯器調(diào)節(jié)：

1、當(dāng)模型最終要貼的圖像被確定時(shí)，可能需要調(diào)節(jié)UV（甚至某些情況下還要調(diào)節(jié)模型網(wǎng)格），以適合那個圖像。

2、想使用一個圖像多次重復(fù)時(shí)。例如一個磚墻。

3、在使用了自動創(chuàng)建UV時(shí)。自動創(chuàng)建的UV通?？偸钱a(chǎn)生多個基于表面的分離的UV網(wǎng)格，因此可能需要重新排列或者縫合一些分離的UV。

4、當(dāng)模型表面的貼圖發(fā)生嚴(yán)重的扭曲、拉伸變形時(shí)，可能需要在UV編輯器中將一些UV展開和松馳（Unfold 和 Relax）。

注意，要為一個模型創(chuàng)建最好的UV，可能需要經(jīng)過多次嘗試，以及采用不同的UV創(chuàng)建方法。

UV貼圖技巧

MAYA提供了許多創(chuàng)建和編輯UV的工具，其中UV編輯器是最主要的工具。

懂得如何為一幅現(xiàn)有的圖像找到一個最佳的UV，是一項(xiàng)非常重要的技術(shù)，以下是一些基本的指導(dǎo)原則：

1、保持UVs坐標(biāo)值在0-1的范圍

在UV編輯器中，UV空間顯示為一個網(wǎng)格標(biāo)記，工作區(qū)域?yàn)?到1。默認(rèn)，在UV創(chuàng)建過程中，MAYA會自動設(shè)置UVs的值處于0-1之間。但在UV經(jīng)過移動、縮放之后，UV可能被放置在0-1之外。在多數(shù)情況下，應(yīng)該將UV值保持在0-1內(nèi)。

當(dāng)UV值超出0-1時(shí)，紋理圖像會出現(xiàn)重復(fù)或者環(huán)繞。

2、消除UV殼重疊

相互連接UV點(diǎn)而形成的網(wǎng)格，稱為UV殼（UV shell）。在UV編輯器中，如果UV殼出現(xiàn)重疊，則在模型的相應(yīng)的頂點(diǎn)部位出現(xiàn)圖像重復(fù)現(xiàn)象。通常應(yīng)該消除這種重疊，除非有特殊的需要。例如一個模型有兩個不同的部位有相同的圖像，則這兩個部位的UV殼可以重疊放置在這個圖像上。

3、正確安排UV殼之間的間隔

兩個UV殼之間的間隔也是一個重要的考慮內(nèi)容。它們不能太過于靠近，否則在渲染時(shí)會將另一UV殼的圖像內(nèi)容也渲染出來。

4、盡量使用捕捉UVs

在編輯UVs時(shí)，類似于編輯場景中的元素，也能使用多種捕捉方法控制UVs。可以捕捉到背景網(wǎng)格線、其他UV點(diǎn)、以及圖像像素點(diǎn)（需要將編輯區(qū)域放大N倍才能感覺到這種捕捉）。

UV編輯器簡介

有多種方式打開UV編輯器：用Window > UV Texture Editor，或者用Edit UVs > UV Texture Editor，或者在視圖菜單中用Panels > Panel > UV Texture Editor。說明UV編輯器是一個非常重要的編輯器。

在UV編輯器可以查看和交互式編輯紋理坐標(biāo)（UVs）。選擇、移動、縮放和修改UV拓?fù)洌材茱@示背景紋理圖像作為調(diào)節(jié)的參考。

UV編輯器與場景視圖，可以同時(shí)顯示所選擇的UVs和與之相對應(yīng)的頂點(diǎn)。

利用UV編輯器所包含的許多工具，能有效地編輯UVs。如旋轉(zhuǎn)和翻轉(zhuǎn)，切割和縫合等等，也能輸出一個編輯好的UVs布局為一幅圖像，再用PS等軟件創(chuàng)造出一幅紋理貼圖。

注意，UV編輯器的有一些工具在主菜單的Edit UVs中。

UV編輯器的視圖也能使用快捷方式進(jìn)行移動和縮放（鼠標(biāo)滾輪縮放，ALT+中鍵移動）。

在UV編輯器中也有右鍵標(biāo)記菜單。它包括了幾乎所有的操作。

UV集

可以為同一個模型創(chuàng)建多個UV排列方案（數(shù)量不限），每個方案稱為一個UV集。在某個模型需要多個不同的UV布局時(shí)，UV集非常有用。

例如，想創(chuàng)建一個上面有些涂鴉圖案的磚墻?？梢允褂靡粋€紋理作為磚，另一個紋理作為涂鴉，如果磚紋理需要重復(fù)顯示而涂鴉不需要，則可以為這兩個紋理使用不同的UV布局（UV集）。

使用UV集的關(guān)鍵步驟是：

1、指定多個紋理給材質(zhì)。如可以為某材質(zhì)指定一個顏色紋理和一個透明度紋理。此外，也可以為某個單個的屬性（如顏色）指定一個分層紋理。

2、使用不同布局創(chuàng)建UV集（在創(chuàng)建參數(shù)中有一個UV集選項(xiàng)）。

3、使用“關(guān)系編輯器”將紋理與UV集關(guān)聯(lián)起來。

創(chuàng)建平面UV貼圖

通過一個平面將UV映射到模型表面。模型表面最好是相對平坦的，或者至少在相機(jī)的某個角度能夠全部看見。

通常，這種技術(shù)創(chuàng)建的UV殼是重疊的，看起來就象是一個簡單的UV殼。所以，在創(chuàng)建完后應(yīng)該使用Edit UVs > Layout將重疊的UV殼分離。

Best Plane Texturing Tool工具分配UVs給一個面（事先通過頂點(diǎn)選擇的面）。可以先選面再使用Best Plane Texturing Tool工具，或者，也可以先使用Best Plane Texturing Tool工具再逐一地選擇想貼圖的面。

1、選擇模型想貼圖的一個面；

2、使用Create UVs > Best Plane Texturing Tool工具；

3、單擊其他的面增加進(jìn)選區(qū)，注意，不能框選，只能用單擊逐一選擇。選完按回車。

4、選擇三個或者多個頂點(diǎn)（可切換到頂點(diǎn)選擇模式）?！@個可能是用來確定主平面的。

5、再按回車。創(chuàng)建完畢。進(jìn)入U(xiǎn)V編輯器查看和編輯創(chuàng)建好的UVs。

創(chuàng)建平面UV貼圖（基于相機(jī)平面）

上面例子是以選擇的頂點(diǎn)來確定一個映射主平面，現(xiàn)在是使用相機(jī)平面來作為UV映射主平面。

1、在模型上選擇一個或者幾個想貼圖的面；（不選的將不參與布局）

2、滾動視圖，使這個面朝向自己，或者，干脆切換進(jìn)正交視圖中，讓它完全對準(zhǔn)自己；

3、使用Create UVs > Create UVs Based On Camera工具，創(chuàng)建即完成。進(jìn)入U(xiǎn)V編輯器查看和編輯創(chuàng)建好的UVs。

創(chuàng)建平面UV貼圖（基于一個可控平面）

1、選擇一個想貼圖的面；

2、打開Create UVs > Planar Mapping >參數(shù)盒，在Fit projection to中，如果選擇Best plane，則創(chuàng)建一個基于剛才選擇的映射平面；如果是選擇Bounding box，則創(chuàng)建一個基于模型的box平面作為映射平面。

3、單擊Project，創(chuàng)建UV布局，并出現(xiàn)手動調(diào)節(jié)器可進(jìn)行一些調(diào)節(jié)簡單調(diào)節(jié)；

4、最后進(jìn)入U(xiǎn)V編輯器中進(jìn)行復(fù)雜調(diào)節(jié)。

對平面UV貼圖的一些說明

1、平面貼圖能創(chuàng)建看起來象紋理邊界的共享、重疊的UVs。打開Display > Polygons > Texture Border Edges（顯示紋理邊界），可以清楚看到這個邊界。（或者在UV編輯器中按顯示邊界圖標(biāo)）。

2、的共享、重疊的UVs可能會引起接縫問題，解決這個問題可手動分離UVs（用Edit UVs > Layout >參數(shù)盒，設(shè)置Separate shells為Folds，Shell layout設(shè)置為Along U 或者 Into Square）。

3、如果想一次對多個模型創(chuàng)建平面UV貼圖，可選把這些模型聯(lián)合（combine），創(chuàng)建UV完成后，再將它們分離（separate）；否則，只能一個一個地分別創(chuàng)建了。

4、如果一個模型是復(fù)雜的有機(jī)器官，而且你想一張圖進(jìn)行貼圖，則平面貼圖可能會產(chǎn)生交迭和扭曲，此時(shí)，可考慮采用其他的貼圖創(chuàng)建技術(shù)。

圓柱UV貼圖

基于一個圓柱，沿著模型網(wǎng)格周圍進(jìn)行包裹，而產(chǎn)生的UV布局。模型最好是沒有突出物或者空洞。

1、選擇想貼圖的面；

2、使用Create UVs > Cylindrical Mapping工具，

3、使用手動控制器操作圓柱外形；

4、最后在UV編輯器中進(jìn)一步編輯。

球形UV貼圖

基于一個球，沿著模型網(wǎng)格周圍進(jìn)行包裹，而產(chǎn)生的UV布局。模型最好是沒有突出物或者空洞。

1、選擇想貼圖的面；

2、使用Create UVs > Spherical Mapping工具，

3、使用手動控制器操作圓柱外形；

4、最后在UV編輯器中進(jìn)一步編輯。

自動UV貼圖

由系統(tǒng)針對模型的形狀，自動查找和確定UV布局，可能會使用多個映射平面（產(chǎn)生多個UV殼）。對復(fù)雜的模型和有空洞的模型，使用自動UV貼圖非常有效。

在進(jìn)一步的操作中，可能需要對分離的殼進(jìn)行縫合。

可以確定映射平面的數(shù)量，也能使用場景中某個對象作為映射平面（通過Load Projection）。

1、選擇一個模型，同時(shí)打開它的UV編輯器；

2、使用Create UVs > Automatic Mapping >參數(shù)盒，設(shè)置好參數(shù)；

3、單擊Project。使用手動調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)（在通道欄也能再次調(diào)出這個調(diào)節(jié)器）。

4、使用UV編輯器進(jìn)一步調(diào)整。

用戶自定義UV貼圖

由用戶指定的一個映射平面來創(chuàng)建UV布局。

關(guān)于映射對象的標(biāo)準(zhǔn)要求：

1、被用作用戶自定義映射的對象必須有UV紋理坐標(biāo)；

2、推薦這個對象是由分離的面組成。例如，想把某個原始polygons作為映射對象的話，它必須先要用Mesh > Extract分離網(wǎng)格。（不要用Nurbs和細(xì)分表面來作映射對象）。

3、這個對象確定了將來創(chuàng)建UV布局時(shí)的映射平面的位置和形狀；

4、這個對象最大的面數(shù)不能超過31。

操作方法：

1、選擇一個要貼圖的模型，并打開它的UV編輯器；

2、打開Create UVs > Automatic Mapping >參數(shù)盒，勾選Load Projection，在輸入框輸入想用來做映射對象的名字，或者，在場景中選擇這個對象，然后單擊Load Selected加載；

3、單擊Project。使用手動調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)（在通道欄也能再次調(diào)出這個調(diào)節(jié)器）。

4、使用UV編輯器進(jìn)一步調(diào)整。

確認(rèn)UV的放置

創(chuàng)建UV布局時(shí)，如何確認(rèn)它們的位置是否正確合理？一個確認(rèn)方法是，指定一個包含紋理的材質(zhì)給這個模型。通過觀察紋理來確認(rèn)。

MAYA提供了一個快速觀察紋理的方法，打開Create UVs > Assign Shader to Each Projection，MAYA會自動創(chuàng)建一個叫“defaultPolygonShader”的材質(zhì)（它包含棋盤格紋理），指定給正在創(chuàng)建UV而已的模型（這個材質(zhì)也加入進(jìn)該模型的節(jié)點(diǎn)，所以也可以在該節(jié)點(diǎn)更換其他的紋理）。

默認(rèn)，快速觀察紋理的方法是關(guān)閉的。

在兩個模型之間遷移UV布局

通常遷移使用在這種場合：創(chuàng)建復(fù)雜模型的UV布局時(shí)，先拷貝這個復(fù)雜模型，用光滑工具光滑它的網(wǎng)格（避免UV出現(xiàn)重疊），然后對它創(chuàng)建UV布局，之后，再將這個布局遷移到復(fù)雜的模型。

1、拷貝模型；

2、使用Mesh > Average Vertices > 參數(shù)盒，進(jìn)行光滑。（注意，這個光滑技術(shù)不會增刪頂點(diǎn)數(shù)量）；為達(dá)到最佳效果，可以多次重復(fù)使用這個工具。

3、為這個光滑模型創(chuàng)建UV布局，然后調(diào)節(jié)，直到滿意；

4、使用Mesh > Transfer Attributes，遷移（拷貝）這個UV布局給最初的模型。