uv划分.docx

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uv划分

源模型建成后，UV重叠和拉伸太多几乎不可用，如下图，我们必须根据要求重新映射和编辑UV。

　　让我开始吧！

1：

打开文件box_uv.mb，在选择Window>UVTextureEditor打开UV编辑器，选择视图中的物体，从UV编辑器中我们会发现物体UV很乱。

2：

我们从小的Box物体开始着手。

打开Hypershade，创建一个Lambert材质，将uv_test_2.jpg指定给它的color属性，再将材质球指定给视图中的物体。

　　将贴图的Place2dTexture属性中的RepeatUV都改为10，使贴图方格更密一些，从视图中我们可以看出因为UV重叠和拉伸物体上的方格贴图很不规则。

如下图

2：

按F11，进入物体的面选择模式，选择顶部的圆柱体的面，点击EditPolygons>Texture>CylindricalMapping，给它一个圆柱体贴图，视图上会出现圆柱体贴图操作器，现在可以看出小方格贴图已很规则了。

　　按F12，进入物体的UV选择模式，UV点显示为紫色，在圆柱体上选择任意一些UV点，在UVTextureEditor编辑器菜单中选择Select>SelectShell，这样我们就选择了圆柱体UV块。

在UVTextureEditor编辑器中，按W键使用移动工具将其移至旁边，避免与其他UV重叠，有利于看得更清楚。

按R键使用缩放工具，缩放UV点，同时观看3D视图直至方格纹理变成正方形。

3：

以同样的方法给侧面的两个圆柱体映射UV，由于侧面的两个圆柱体方向不一样，映射后我们要在通道栏中选择映射节点，旋转映射轴向RotateX为90度，并将UV块拖至旁边。

4：

选择物体顶部的面，选择EditPolygons>Texture>PlanarMapping>，打开KeepImageRatio选项，将MappingDirection选项改为YAxis，如下图，点击Apply完成平面映射，并将映射的UV块移至旁边。

5：

以同样的操作方法完成物体余下的面，左右、前后和下部，注意选择相应的轴向，也就是MappingDirection选项，完成各个面的平面映射，并将映射的UV块移至不同的位置避免重叠。

6：

进一步给未完善的地方映射UV，例如圆柱体的顶部、立方体正面和后面的凹槽边缘。

　　选择3个圆柱体的顶部的面，点击EditPolygons>Texture>AutomaticMapping，给予3个面自动映射方式。

　　立方体正面和后面的凹槽边缘与其他面一样使用平面映射方式，使用时将选项中的MappingDirection改为相应的轴向。

7：

到此我们已将物体的UV分成很多块面，已解决了重叠和拉伸。

8：

使用缩放工具，缩放调整各个UV块面，并观察视图使方格看起来都一样大小，这样UV就有一个统一的比例。

　　根据需要选择UV块面的边，点击UVTextureEditor编辑器菜单Polygons>MoveandSewUVs命令，缝合一些UVs，将UVs拼成几个大的块面，这样利于减少UVs的接缝。

使用缩放和移动工具，将所有的UV块面安排在0-1的空间，并充分地利用这个空间。

9：

在UVTextureEditor编辑器菜单中选择Polygons>UVSnapshot...，输出一张1024尺寸UV图。

在Photoshop中，打开输出的UV图，根据色彩设计稿和UV线框绘制纹理。

创建一个新的材质球，将刚绘制纹理作为它的color贴图，并将材质球指定给视图中的物体。

　　如果感觉还不错，用同样的方法完成另一个物体吧！

　　最终效果如下图：

2.认识UV

　　好的贴图纹理必须基于合理的UV分布。

UV是定位2D纹理的坐标点，UV直接与模型上的顶点相对应。

模型上的每个UV点直接依附于模型的每个顶点。

位于某个UV点的纹理像素将被映射在模型上此UV所附的顶点上。

多边形和NURBS物体UV存在的方式不同，多边形的UV是一个可编辑的元素，而NURBS的UV是表面内建的，且不可编辑。

　　多边形和NURBS的UV各有优点：

　　多边形的UV：

优势在于可灵活编辑，缺点是对于复杂的模型需要花费大量的时间来映射和编辑UVs。

NURBS的UV：

UV延展均匀、完整和不重叠性是NURBS的自身UV的优点。

但模型布线要求相对均匀，否则会拉伸纹理。

　　多边形模型的UV

NURBS模型的UV

　　打开文件：

5.1_about_uv.mb，并打开UVTextureEditor窗口，当我们选择多边形物体时，物体的UVs也会在UVTextureEditor窗口显示。

　　通过选择多边形的UV元素遮罩，我们可以拖动所选择的绿色UV点。

当选择NURBS物体时UVTextureEditor窗口只显视灰色的不可编辑的参数线。

3.NURBS的UV

　　按定义，NURBS表面有4个边并有规律地排列UV参数的行和列。

在NURBS表面中，UV始终存在，不像多边形需要创建或编辑，它具有NURBS面片内置的、不可以进行编辑的特性。

而polygon与subdiv的UV是作为一个可编辑的元素。

　　法线决定NURBS曲面的正反，射出法线的面为正面。

用“UV右手定则”可以方便地定义哪边是正面，如下图，如果拇指指向U正方向，食指指向V正方向，中指垂直于食指和拇指，指向NURBS表面的法线。

表面法线的概念对纹理、渲染很重要。

　　选择NURBS模型，使用Display>NURBSComponents>SurfaceOrigins命令，可以显示UV的方向，缺省情况下红色为U向，绿色为V向，蓝色为法线方向。

想看到法线，先选择表面再选择Display>NURBSComponents>Normals（ShadedMode）

　　显示法线的NURBS表面

　　显示UV的方向

　　如果2D纹理在NURBS面片上放置的话，不管UV边的比例是不是1：

1，都可看作NURBS面片的UV充满纹理的0~1正方形空间。

如下图：

　　不同长宽比的NURBS面片应用相同尺寸的纹理

　　纹理的0~1空间，上图中的4个红色空心点，分别定义纹理的4个边界，这4个点组成的空间为0~1的纹理空间

　　在Maya中，如果文件纹理是正方形的，在渲染时将会的得到最佳效果。

使用非正方形的纹理会增加一定的渲染时间，一般的做法是在绘图程序中将图像尺寸改为2的冥次方，例如256x256，512x512，1024x1024等。

NURBS的UV分布受模型表面参数线的影响。

如果模型Isoparms的分布不均匀，就造成默认UV分不不均，从而拉伸了二维纹理贴图。

应此在NURBS建模过程中尽量保持型Isoparms参数线的分布均匀。

　　2D纹理指定给每个NURBS表面，表面根据内建的UV定义纹理分布

　　使用棋盘格文件纹理可以非常清晰的看到NURBS表面因参数线不匀而产生的贴图拉伸。

　　如上图，当上图正方形纹理指定给非正方形NURBS表面时，纹理产生了一定的挤压和拉伸，可以从图中看出纹理中上的数字严重挤压，在photoshop中绘制纹理时会产生不可预期的效果。

　　闹钟外壳纹理挤压和拉伸渲染后的效果

　　钟表板的NURBS参数线分布均匀贴图没有拉伸变形

　　在NURBS建模过程中，注意一些布线规则有利于方便的应用纹理。

尽量使表面参数线间隔均匀，即等参线的网格均匀，避免波纹曲线出现，避免参数线间隔在不需要造型的地方忽宽忽窄，当然参数线间隔不可能绝对相等，只是相对即可，如下图：

（4）使用FixTextureWarp选项

　　选择NURBS模型，打开属性编辑器，在TextureMap栏中打开FixTextureWarp选项，可以对纹理的不均匀分布进行修正。

而不需要依赖于NURBS表面的UV参数，GridDivPerSpanU、GridDivPerSpanV、表示U向和V向每跨度的、分割数目，默认数值是4，数值越大纹理分越均匀。

　　打开FixTextureWarp选项后，操作视图不能实时显示出来，只有渲染后才能看到。

　　应用FixTextureWarp选项后渲染后，与左图相比，纹理虽然有拉伸，但分布相对均匀。

　　虽然纹理分布均匀，但还是有拉伸，这是应为我们使用的是1：

1的纹理贴图，而闹钟壳的NURBS面片长宽比不是1：

1。

下面进一步调整NURBS模型的纹理，是其比例正确。

在Hypershader窗口中，选择模型的place2dTexture节点，打开属性编辑器，调整Coverage的数值，同时察看渲染视窗的更新效果，使用IPR渲染可快速看到调整结果，直到棋盘格看起来变为正方形为止。

　　根据IPR渲染结果，判断纹理贴图使用范围，从上面的例子可以看到纹理只使用整个面积的1/3左右。

根据比例在绘图软件中绘制贴图，然后指定给模型。

（5）确定贴图长宽比例

　　还有一种方法确定纹理比例，使用ArcLength测量工具测量出NURBS表面的精确弧长，再根据比例绘制贴图。

　　确定贴图长宽比例具体步骤：

1：

测量模型

　　使用弧长测量工具，Creat>MeasureTools>ArcLengthTool测量表面U向和V向的长度。

测得的长度为7.94和34.8。

2：

绘制贴图

　　根据测的长宽比，在绘图软件中绘制贴图纹理。

3：

更改边长

　　在绘图程序中将图像尺寸改为正方形，边长为2的冥次方，例如512x512，1024x1024等。

4：

调整2d布置节点

2d布置节点决定二维纹理在模型表面的分布，将U向Coverage数值改为4.3（34.8/7.94≈4.3）。

5：

渲染完成

　　需要注意的是：

不必计算得绝对准确，只要纹理从视觉上看来没有拉伸就行。

（6）NURBS表面的参数化

    NURBS表面参数化直接影响贴图效果，NURBS表面参数化分为：

统一参数化（Uniform）、弦长参数化（ChordLength）两种。

统一参数化表面具有更可预见的值，弦长参数化的表面可以较好的分配曲率，允许纹理相对均匀地分配在不均匀的表面上。

　　使用FixTextureWarp属性可改变纹理分配使纹理分配更均匀，在制作动画时，如果表面有局部变形，贴图会滑动产生不正确的效果。

　　我们将通过NURBS曲线理解统一参数化（Uniform）、弦长参数化（ChordLength）

1：

打开Create>CVCurveTool工具选项，分别用Uniform、ChordLength选项创建两条NURBS曲线（按S键使用吸附网格工具，保持两条线的CV点一致）

2：

选择Display>NURBSComponents>EditPoints显示曲线的编辑点

3：

拾取遮罩CurvePoint，在曲线上拖动，Maya视窗顶部会显示所在点的参数，并随着拖动不断变化。

4：

以统一点间距（Uniform）参数创建的曲线，第一个编辑点的U值为0，第二个的U值为1，第三个的U值为2，如此类推。

第三个编辑点和最终编辑点的中间一点值为2.5。

不管两个编辑点的实际距离有多长，所有两个编辑点间距离值是相等的。

按这种方式计算曲线点值的方法称之为统一参数化。

　　以弦长点间距（ChordLength）参数创建的曲线，第一个编辑点的值为0，第二个的值为2.4907，第三个的值为5.4379。

第三个编辑点和最终编辑点的中间一点值为8.5402

　　曲线U向参数值取决与编辑点的距离，而不是点的数量。

　　曲面在三维空间中由U向和V向两个参数来定义，比曲线多一个V向参数，形成一个方形的NURBS面片。

（7）NURBS表面重建

　　下图用统一参数化创建的可乐罐，因为参数线不均匀引起贴图拉伸，从视图和渲染图中都可看出来。

　　打开表面FixTextureWarp属性可以解决此问题，如果可乐罐要做变形动画，这种方法是不可取的。

我们需要重新创建表面，（不能使用RebuildSurfaces命令）

　　重建表面：

　　拷贝[cdrom>\005\tin_rebuild]项目文件夹至硬盘并打开文件tin_rebuild_lo_ren_v001.mb

1：

选择可乐罐，按1键最低精度显示模型，并打开EditCurves>DuplicateSurfaceCurves>，选择V向，复制NURBS曲线。

2：

选择复制的NURBS曲线，并拖到原可乐罐旁边，以便于比较。

3：

从下至上依次选择曲线，选择Surfaces>Loft>，勾选ChordLength选项，重新放样表面。

4：

指定同一个材质给新生成的边面，（按6显示硬件纹理）可以看到纹理没有拉伸，获得我们需要的效果

5：

渲染后，纹理同样正确。

　　通过重建表面有利于做变形动画。

（8）NURBS表面方向

　　由于表面创建的方法不同，表面方向有可能不正确，可通过编辑2D纹理的place2dTexture节点属性或使用EditNURBS>ReverseSurfaceDirection来修正。

　　为了便于纹理贴图、渲染尽量将UV原点安排在左下角，法线朝外。

良好的习惯将大大提升后续工作的效率。

　　利用小相架上的一张照片来了解NURBS表面的方向（像架是多边形，照片是NURBS）[cdrom>\005\frame（项目文件夹）]

　　上图中相架上照片因为表面UV方向不正确，造成贴图定位不对没有达到预期的安排

ReverseSurfaceDirection选项：

U：

沿U向反转CV，V：

沿V向反转CV，Swap：

交换UV方向，Both：

U向和V向同时反转CV

1：

打开文件frame（项目文件夹）

2：

选择NURBS模型，使用Display>NURBSComponents>SurfaceOrigins，打开NURBS表面的方向和法线显示，作为参考。

3：

选择EditNURBS>ReverseSurfaceDirection>，打开对话框选择Both，反转表面方向。

4：

得到了我们所需要的正确效果。

（9）了解多边形的UV

　　多边形不像NURBS表面具有固有的2D坐标。

多边形必须使用映射的方法来获取合理的UV坐标，UV信息是基于2维的，是一个平面，可以在UVTextureEditor中看到并编辑。

从Window>UVTextureEditor打开UV编辑器。

　　我们在创建基本多边形几何体时也能创建缺省的UV坐标，但模型在编辑顶点及其他操作后，缺省的UV大多不可用，必须重新映射。

UV操作在一般的工作流程的位置是：

　　缺省多边形几何体的UV

　　编辑点操作后的UV

　　为多边形指定2D纹理，并在视图中显示纹理（按6键），多边形表面如果没有UV信息就会在视图中显示半透明的斜条纹，渲染后无UV信息的部分也不会显示纹理。

这样的情况我们必须重新映射UV。

10）多边形UV编辑的原则

　　多边形的UV编辑取决于不同的应用目的，当然也有制作人的习惯差异。

一般来说最合理的UV分布取决于纹理类型、模型构造、模型在画面中的比例、渲染尺寸、镜头安排等。

但有一些基本原则是应该遵循的。

　　通用的一些基本原则是：

1、UVs尽量避免相互重叠（除非有必要）。

2、UVs避免拉伸。

3、尽可能减少UVs的接缝（即划分较少的UV块面）。

4、接缝应安排在摄像机及视觉注意不到的地方或结构变化大、不同材质外观的地方。

5、保持UVs在0-1的纹理空间，并充分利用0-1的纹理空间。

　　下面让我们逐步了解以上5点原则

1、UVs尽量避免相互重叠（除非有必要）。

UVs重叠,模型的贴图就会重叠，重叠的模型部分纹理就会相同，不利于纹理贴图的安排。

例如我们将史卢比的衣服设计成前面红条纹，后面兰条纹，但由于左右两边的UVs重叠，造成贴图重叠两边只能颜色统一，不能达到我们的要求。

展开UV就能解决此问题。

　　展开UVs得到正确的效果

　　如果遇到纹理图案需要重复的物体，则可以利用UVs重叠来节约一些纹理空间，例如瓷砖、天花板、花纹布、墙角线等等。

从下图中我们可以看出墙角瓷砖UVs重叠了多次以获得图案的二方连续效果。

在使用UVs重叠时要注意不应重叠太多，否则看起来不真实，因为现实生活中没有如此雷同的得物体。

（11）定制检测UV纹理的贴图

　　要正确使用2D纹理，我们就必须编辑多边形的UV。

为了快速的映射和编辑多边形的UV，在此之前赋予多边形物体一个自定义的带标准方格图案的2D文件纹理，将有利与我们的操作。

Maya本身也有类似的功能，让我们来看看：

1：

创建一个缺省的多边形球，并选择它

2：

打开EditPolygons>texture>AssignShadertoEachProjectin

3：

给一个平面贴图，EditPolygons>texture>PlanarMapping

4：

打开Hypershade窗口，我们可以看见Maya创建了一个命名为defaultPolygonShader带Checker2D程序纹理的Lamber材质球，并指定给了我们所创建的多边形球体。

通过球体上的棋盘格纹理我们可以即时地看到UV的编辑情况，如果棋盘格拉伸了，那么UV也拉伸了。

　　我们通常情况不使用这个纹理，这是因为它使用的是程序纹理checker，Maya对程序纹理的最好硬件显示是Highest（256×256），其它的硬件显示纹理分辨率在视窗中不太清晰，如果使用最高硬件纹理显示，在编辑UV过程中的纹理可能在视窗中不能及时更新，给编辑带来一定的困难。

建议使用自己定制文件纹理。

　　不同质量显示硬件程序纹理

　　上图是大家经常使用自定义的棋盘格纹理。

在黑白方格中标出一些数字或字母有利于辨别UV方向。

建议大家使用一些对比度不强的图案如下图，因为UV编辑是一项耗时的工作，长期面对黑白间隔的颜色不利于精神和眼睛的健康，从而彻底失去对编辑UV的兴趣。

下图是一些长期从事UV编辑工作的制作者所制作的UV检测图。

　　经常更换UV检测图也是一个好主意，有利减轻疲劳。

　　利用AssignShadertoEachProjectin自动应用自定义的文件纹理：

1：

打开EditPolygons>texture>AssignShadertoEachProjectin

2：

创建一个Shader，将自定义的贴图连接到Shader的Color属性。

3：

将Shader重新命名为defaultPolygonShader。

4：

当每次给场景中的多边物体指定新的纹理映射方式时例如：

PlanarMapping、CylindricalMapping等，Maya就会自动将此Shader赋予给多边形物体。

12）UV映射方式

    Maya有四种基本的UV映射方式，它们分别是：

1：

平面映射（PlanarMapping）

2：

圆柱体映射（CylindricalMapping）

3：

球体映射（SphericalMapping）

4：

自动方式映射（AutomaticMapping）

　　可以通过EditPolygons>Texture菜单访问到，选择菜单命令后面的小方盒可以打开这些指令的选项。

　　正确理解Maya的映射方式，有利于我们的快速操作，平面映射一般应用于矩形的物体和一些相对比较平整的多边形面，例如桌子、木板等。

　　圆柱体映射主要用于圆柱体和类似圆柱体的物体，例如笔、角色的腿、手臂等。

　　球体映射主要用于球型物体，篮球、灯泡、西瓜等。

　　自动方式映射常应用于结构和起伏不太复杂的物体，以及某些规则的局部。

　　这些映射方式可以应用于整个多边形物体，也可以应用于部分表面，操作方法是：

先选择多边形物体的部分面，再将映射方式指定给他们，Maya会出现相应的UV映射操纵手柄。

（自动方式映射没有操纵手柄）

　　对一个稍微复杂的物体，一般在制作时需要选择不同的方式映射多次。

平面映射

圆柱体映射

球体映射

（13）映射操纵器和手

　　映射操纵器是给多边形物体UV映射时交互调节的工具，使用映射时，Maya会自动切换到ShowManipulatorTool。

　　如果进行映射后看不到操作手柄，查看状态栏中的构建历史选项ConstructionHistory是否关闭。

在打开构建历史的情况下，在视图右边通道栏中点击映射节点再使用工具栏中的ShowManipulatorTool，可以在任何时候显示映射操纵器进行调节。

14）平面、圆柱体、球体映射的共同选项

　　点击映射命令后面的小方盒，我们可以看到会出现大量选项的对话框，不要被它们吓倒，大多数情况下这些选项都很少使用。

先来了解一下它们有共性的选项。

InsertBeforeDeformers选项：

　　当多边形模型应用了变形时，这个选项即被相关联。

如果打开这个选项，Maya会把映射UV的操作放置在变形动画之前。

如果关闭，纹理会受物体顶点变形的影响，导致纹理“游移”。

绝大多数情况下我们都打开此选项。

AutomaticallyFittheProjectionManipulator选项：

　　打开此选项后，映射的操纵器