推荐给大家的高级3D动画教程编辑UV及如何画贴图del.docx
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1、推荐给大家的高级3D动画教程编辑UV及如何画贴图del TEXUTRE&LIGHTING I D M T 培 训 教 程 Texture & Lighting 编辑UV 教学目的: 清楚UV的概念、熟练操作Maya的UV Texture Editor、能熟练编辑角色UV 一、UV概念 UV主要是针对多边形与细分表面的一个元素,同时又是确定2D纹理的坐标点。它控制纹理在模型上的对应关系,这里的纹理主要是指2D的纹理。模型上的每个UV直接依附于模型上的每个顶点,位于某个UV的像素点将被放置在模型上这个UV所依附的顶点之上。 图03-001 UV点依附于3D空间中的顶点 因此,可以说UV坐标是用于放
2、置象文件贴图这类的2D纹理在三维空间中的模型上X、Y和Z轴向的坐标位置。 第 1 页 共 54 页 TEXUTRE&LIGHTING I D M T 培 训 教 程 图03-002 UV坐标在模型表面上的放置 相对应于相对应于如果说UV在模型上的表述如上,则在2D纹理贴图上的表示则是:UX;VY。即U就相当于X,也就是贴图的水平方向。V相当于Y,也就是贴图UV平面的垂直方向,如图03-003所示。 图03-003 UV在纹理上的对应关系 第 2 页 共 54 页 TEXUTRE&LIGHTING I D M T 培 训 教 程 二、NURBS的UV UV作为一个元素而言是polygon与sub
3、div所特有的,虽然NURBS也有用于纹理放置的UV,但与前两种还是有一些差别的。 在NURBS中,UV是自始自终都存在,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。如果纹理在NURBS面片上放置的话,可看作NURBS面片的UV充满纹理的01空间。 注:纹理的01空间是指如图1.1_003所示,图中有四个绿色标记点,分别定义纹理贴图的四个边界,这四个点所组成的空间为01纹理空间。 如果说UV的可编辑性是多边形的一个优点的话,那么UV的均匀延展、完整和不重叠性是NURBS的自身UV的一个优点。 NURBS的UV虽然是默认存在的,但它也类似多边形的UV依附于顶点一样
4、受模型表面分布的影响。如图1.2_001中,因为模型的Isoparms的分布不均匀,造成默认的UV分布不均,直接影响了依赖着落UV的纹理贴图分布。 图03-004 NURBS的Isoparms对UV的影响 针对这种情况,可以打开NURBS模型的属性编辑器,在Texture Map栏中打开Fix Texture Warp选项,可以对纹理的不均匀分布进行修正。 第 3 页 共 54 页 TEXUTRE&LIGHTING I D M T 培 训 教 程 图03-005 对NURBS的UV纹理的适配 图03-006 适配之后的UV在U向与V向都平均分布 三、多边形UV的编辑 第 4 页 共 54 页
5、TEXUTRE&LIGHTING I D M T 培 训 教 程 如前所述,多边形不像NURBS具有可以用于指定表面上点的固有的2D坐标,这样一来,2D纹理可能在多边形表面不知如何去定位与放置,唯一的解决方法是进行UV映射,达到这个目的是通过在UV Texture Editor中移动、编辑、旋转等一系列方法让纹理在表面的放置有不同的放置。如果这个多边形表面没有UV的信息存在,就会在视窗中显示灰色透明斜条纹状的。UV编辑是在完成建模之后要对模型指定纹理之前进行。 图03-007 没有UV时透明斜多纹显示 多边形有它与subdivision不同的、特有的映射与编辑的操作。许多的映射操作功能都放置在
6、Polygons Texture菜单中。要建立一个适配模型最好的UVs,可能需要几次的UV 映射、多次反复的UV编辑,直到你觉得比较好为止。 多边形的UV可以在多边形创建的时候就产生也可以在建立之后进行编辑。Maya默认的状态下是创建多边形几何体就可以创建默认的UV。 通常我们对UV的操作都是在多边形模型完成之后、对模型进行贴纹理之前进行的。 图03-008 Maya创建标准体时的默认UV选项 第 5 页 共 54 页 TEXUTRE&LIGHTING I D M T 培 训 教 程 1、UV检测纹理 图03-009 用于检测UV的纹理贴图 UV编辑的最终目的是为使用2D纹理服务的,如果在编辑
7、纹理的时候就给予一个标准的2D纹理用于检验UV的正确与否,将有利于UV编辑的快速与准确。 Maya本身也有一个在映射UV时就会自动建立的类似功能的材质网络,它使用的是Maya的程序纹理checker。我们一般情况不使用这个纹理,而是使用自己制作的03-009示文件纹理,这是因为Maya对程序纹理的最好硬件显示是Highest(256256),其它的硬件显示纹理在视窗中不清晰,所示,而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,同时不如自定义纹理有特定的像素更方UVs的分布。 n 在Maya中关闭使用自动纹理; Maya在进行UV映射时,会自动为映射部分创建带有棋盘
8、格程序纹理的材质,如果不需要这个材质使用自定义纹理的材质可在Edit Polygons Texture Assign Shader to Each Projection,关闭这个选项。 n 使用自定义的自动文件纹理; 可以建立一个带自定义文件纹理的shader,并把shader命名为defaultPolygonShader,则每次使用Assign Shader to Each Projection时就会自动对映射的部分使用自已建立的纹理。 技巧:可以先使用Maya自动产生的defaultPolygonShader,然后再把checker纹理换成需要的文件纹理,也可产生上述同样效果。 2、UV编
9、辑的基本原则 最佳的UV排布是取决于要使用的纹理的类型以及模型要使用的场合、故事版中的分镜头等,同时多边形的UV编辑也因制作人设定纹理不同而不同,虽然各有各法,但一些基本原则还是要必须遵循的。下面我们讨论这些基本的准则,给将来的具体应用一个参照。 1). UVs(使用相同纹理)避免重叠与交迭; 第 6 页 共 54 页 TEXUTRE&LIGHTING I D M T 培 训 教 程 图03-010 重叠交迭造成的像素拉伸 另外,重叠的UV在Maya当中还会造成bump的不正确,稍后我们还会讨论到。 2). 尽可能划分少的UV块; 保持UVs的完整是针对制作纹理来说的,少的UV块可以避免大量材
10、质接缝的处理。 3). UV的接缝摆放位置应遵循摄像机注意不到以及不易觉察的部位如头后侧部、臂与腿的内侧,或放置在结构或材质像素变化较大的变化与生活; 4). 保持UVs(相同纹理)保持在01纹理平面内; 数字0到1的范围内为纹理空间,这个空间在UV Texture Editor中是无限重复的,如果UV超出这个空间,会使用相同的纹理,如UV坐标为的点与UV坐标为(0.5,0)点的使用的像素相同,所以超出这个空间的纹理在模型表面上是重复的,这也属于一种间接的UV重叠。 图03-011 保持UVs在2D纹理的平面内 第 7 页 共 54 页 TEXUTRE&LIGHTING I D M T 培 训
11、 教 程 5). 尽可能利用01纹理平面空间。 为什么要最大可能地利用纹理空间?这是因为纹理是根据UV来在模型表面上进行分布,同时这个贴图会参与渲染,如果你制作了一个纹理,当没有很好的利用纹理空间的话,就会造成实际使用纹理的像素会比这个值小。如图1.3_014所示,在图示中,纹理像素假设为10241024,实际使用像素则不会大于320320,造成实际贴图分辨率不够。 图03-012 纹理空间的利用 3、UV的基本映射 开始排布UV之前,首先做的工作是指定UV的基本映射,这部分的工作是必要的但不是必须的。在一个没有UV的模型上即使不使用这些基本映射,也可以把模型的UV编辑好。Maya只有四种基本
12、映射:平面、圆柱、球形和自动映射。如果用惯3dsmax的话,可能会认为这些映射类型远远不够应付复杂的几何模型。但它作为对多边形UV编辑的前期工作,使用适当的映射方式,可节省更多的安排UV的时间。给模型一个UV映射之后,通常还需要做进一步的UV编辑,这也是我们把基本映射称为预映射的原因。 映射相当于把一个纹理像幻灯机一样投射到模型表面,不同映射类型就等于不同投射投射灯。 第 8 页 共 54 页 TEXUTRE&LIGHTING I D M T 培 训 教 程 图03-013 映射(平面) 图03-014 圆柱与球形映射方式 1). 平面映射 Edit Polygons Texture Plan
13、ar Mapping 选项: n Smart Fit 自动适配选择的范围框。默认的是选择Automatically Fit the Projection Manipulator选项,让映射的操纵器自动适配选择的模型。 Fit to Best Plane:对映射操纵器旋转来适配选择的物体,主要是针对模型的一部分面进行UV映射。 第 9 页 共 54 页 TEXUTRE&LIGHTING I D M T 培 训 教 程 Fit to Bounding Box:映射操纵器根据在Mapping Direction区域选择的方向来适配模型的范围框,这个选项主要针对整个或多个模型以及多数的选择面中使用。
14、Mapping Direction: 针对用于选择映射的方向,只有使用Fit to Bounding Box时,这个选项才会被激活。通常可以使用X、Y或Z轴向来进行UV的映射,也可以使用camera,即根据当前的视图的方向来映射UVs。 图03-015 平面映射选项 n Insert Before Deformers 第 10 页 共 54 页 TEXUTRE&LIGHTING I D M T 培 训 教 程 图03-016 变形动画与UV映射关系 当多边形模型应用了变形时,这个选项是被相关联的。如果关闭,变形被动画,通过改变顶点的位置纹理的放置被变形影响,导致纹理“飘移”。如果打开这个选项,
15、Maya会把 映射UV的操作放置在变形动画之前,如图3-016示,在左边为打开这个选项的结果,右边为关闭这个选项的结果,很明显就可以看出右边的纹理在飘移。 n Image Center 用来确定映射的UVs的中心在01纹理空间中的坐标。改变这个值相当于把映射的纹理在表面的位置改变。如图03-017示。左图为默认的(0.5 ,0.5)的值,UVs的中心的坐标也为(0.5,0.5),右边的值为,UVs的中心的坐标为。 图03_017 Image Center n Image Rotation 以Image Center为中心旋转UVs,下图为旋转设置为30度的效果。 n Image Scale 以
16、Image Center为中心UV向缩放UVs,下图为Image Scale值为(0.5,0.5)的结果。 图03-017 Image Rotation 与Image Scale 第 11 页 共 54 页 TEXUTRE&LIGHTING I D M T 培 训 教 程 n Create New UV Set 用于创建放置当前建立的UVs的新UVSet,而不使用模型默认的map1的UVSet。 激活这个选项之后可在UV Set Name栏中设置UVSet的名称。 n 如果不激活Smart Fit选项,就可以自己设置映射的中心、旋转、缩放。此时有以下选项可以使用: Projection Cen
17、ter Projection Rotation Projection Horizontal Sweep Projection Height 2). 圆柱、球形映射 Edit Polygons Texture Cylindrical Mapping、Spherical Mapping 使用圆柱或球形映射之后,如果模型的原因造成UV的U向有严重的拉伸,如图03-023示,此时可在完成UV映射之后,在channel box中把RotateY的值改为非零的数如0.001,就可以改善。 图03-019 圆柱与球映射常见问题 在进行上面三种映射之后,可以在Channel Box或属性编辑器中修改这些相关参
18、数,或使用操纵手柄进行交互式调节这些参数。 3). 映射操纵器与操纵手柄 映射操纵器是用来给模型映射UV之后对映射进行交互调节的一个工具,使用这个工具时,Maya会自动切换到Show Manipulator Tool。 第 12 页 共 54 页 TEXUTRE&LIGHTING I D M T 培 训 教 程 图03-020 UV映射操纵手柄 图03-021 操纵手柄的位移、旋转与缩放 第 13 页 共 54 页 TEXUTRE&LIGHTING I D M T 培 训 教 程 图03-022 操纵手柄的旋转轴 圆柱映射与球形映射的操纵手柄使用方法与平面映射的使用方法近似。 注意:如果进行基
19、本映射之后看不到手柄,查看是否在Status Line中的Construction History被关闭。在历史没有清除的情况下,在Channel Box中点击映射的节点以及使用Show Manipulator Tool可在任何时候对这个映射进行调节。 4). 自动映射 自动映射是向模型同时映射多个面来寻找每个面UV的最佳放置。它会在纹理空间内创建多个UV片,但UV片之间的大小比例相近,如果想要再完整一些的UV,可以对其进行缝合。 它的映射可以从4到12个面的映射,如下图示。 图03-023 自动映射的包裹平面 第 14 页 共 54 页 TEXUTRE&LIGHTING I D M T 培
20、训 教 程 图03-024 自动映射的选项 n Planes:选择映射平面的数量。 n Optimize:用于选择映射之后的UV是倾向于少的拉伸还是少的UV片数。 Less Distortion:对模型任何的面都产生最好的映射,所以UV扭曲比较少,但会产生更多的UV独立片数。 Fewer Pieces:可产生较大的UV片或较少的面片数。 n Layout:用于设定映射出来的UV片在纹理空间中的放置的位置。 Along U :沿着纹理空间的U向放置,如下左图。 图03-025 layout的不同设置 Into Square:放置映射的UV到01纹理空间的内部。 n Scale:设置映射的UV片在
21、纹理空间的缩放。 None:没有缩放; Uniform:等比例缩放映射的UVs以适配01的纹理空间。 Stretch to Square:非等比缩放UVs以在U向与V向适配纹理01的UV向。 第 15 页 共 54 页 TEXUTRE&LIGHTING I D M T 培 训 教 程 图03-026 None、Uniform与Stretch to Square n Spacing Presets:用于设置每个UV片之前的间距的一些预设好的值。 Maya沿着每个UV块周围都会设定一个距离值。如果UV块之间放置的太近,处于不同块的UVs可能共有一个相同的像素,这样一来,当使用3D Paint To
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