Che cos'è il mapping UV? Come dà vita ai modelli 3D

Come artista, potresti abbozzare un disegno a matita prima di decidere di dipingere.

Usi lo stesso processo quando crei un oggetto con software di modellazione 3D. Progetti prima un oggetto e poi, una volta completato il concetto, aggiungi dettagli, colore, ombre e altri elementi di design tramite il mappaggio UV.

Una mappa UV è un layout 2D della superficie di un modello 3D che aiuta ad applicare le texture al modello. La "U" e la "V" rappresentano le coordinate orizzontali e verticali della texture. Funziona come "srotolare" un oggetto 3D (come una scatola) su una superficie piatta in modo da poter posizionare accuratamente un'immagine 2D su di esso.

Le lettere U e V sono usate per definire il mappaggio UV perché indicano l'asse della texture 2D sulla griglia UV. X, Y e Z sono usati per gli assi sull'oggetto 3D.

I designer che lavorano con questo tipo di software cercano sempre di creare texture nuove e diverse da applicare ai loro modelli 3D. Una vasta gamma di texture porta a modelli più realistici. Inoltre, gli artisti non devono renderizzare un oggetto completamente nuovo ogni volta che creano qualcosa di nuovo.

In generale, il mappaggio UV fa risparmiare tempo agli artisti 3D e rende il mappaggio delle texture sugli oggetti 3D più facile e veloce.

Elementi del mappaggio UV

Il mappaggio UV funziona "srotolando" o "srotolando" il modello 3D lungo le cuciture e stendendolo su uno spazio 2D, simile a come si farebbe un modello per cucire un nuovo paio di pantaloni o un maglione. Questo è un passaggio cruciale nella modellazione 3D perché non esiste una texture 3D poiché si basano su un'immagine 2D.

Quando il mappaggio è completo, il designer può produrre un'immagine personalizzata basata sul modello e poi applicata al modello 3D.

Un semplice "srotolamento" UV
Fonte: Autodesk 3DS Max

In 3D, l'asse orizzontale x sarà la U nello spazio 2D, dove l'asse verticale y è la Y. Il mappaggio UV conferisce ai modelli 3D colori e dettagli migliorati con meno limitazioni rispetto ad altri processi.

Un buon modo per comprendere il mappaggio UV è pensarlo come se stessi creando un cubo da un foglio di carta. È lo stesso concetto, solo fatto al contrario. Anche se sembra difficile, il software di modellazione 3D ha funzionalità integrate, modalità di modifica e modalità oggetto che rendono il mappaggio UV il più semplice e diretto possibile.

La maggior parte delle piattaforme software 3D ha anche blog dedicati ad assistere gli utenti nel rendere il mappaggio UV funzionale, con un flusso di lavoro passo-passo basato su funzionalità e caratteristiche uniche del software.

Ad esempio, Maya ha istruzioni qui. Anche Blender ha il suo Wiki per assistere i designer con il mappaggio UV con vari tutorial e informazioni all'interno del suo editor UV.

Le istruzioni passo-passo effettive su come mappare UV dipenderanno dal software in uso, quindi è una buona idea controllare il blog del tuo strumento preferito.

Ci sono alcuni componenti del mappaggio UV di cui i designer 3D dovrebbero essere consapevoli, tra cui texture, cuciture, UV sovrapposti e canali UV.

Texture

Una mappa UV avrà texture visibili che "colorano" il tuo modello 3D. Puoi avere vari tipi di texture, a seconda di ciò che desideri creare. Anche se ce ne sono molte, alcune delle texture più comuni sono:

• Mappa diffusa: Fornisce a un modello 3D il colore di base. Il software di modellazione 3D lo utilizza per riflettere ombra e luce.

• Mappa albedo: Simile a una mappa diffusa ma potrebbe non contenere illuminazione contrastante. Mostrerà il colore di base di un oggetto senza ombre o riflessi.

• Mappa speculare: Controlla la quantità di colore e luce riflessa dall'oggetto su altri oggetti circostanti.
• Mappa di occlusione ambientale (AO): Utilizzata per migliorare il realismo di un oggetto 3D simulando le ombre generate dall'ambiente dell'oggetto.

Un isola UV è un gruppo di punti UV collegati con bordi e separati da altri punti UV del modello tramite tagli di bordo. L'ombra e la luce in un modello 3D possono dipendere da quante isole UV vengono utilizzate.

Cuciture

Le cuciture sono un elemento cruciale del processo di mappaggio UV e sono inevitabili quando si appiattisce qualsiasi oggetto 3D. Una cucitura è la parte della texture o del design della mesh poligonale che deve essere divisa affinché il design possa convertire la mesh 3D in una mappa UV 2D.

Queste cuciture sono simili a quelle nei nostri vestiti, ma con il mappaggio UV, i punti vengono rimossi.

Una distorsione significa che la texture dell'immagine e vari pixel appaiono allungati o pizzicati quando applicati al modello. Molta distorsione influisce su come i dettagli appaiono sulla versione finale 3D del modello quando si utilizza software di design 3D.

UV sovrapposti

Gli UV sovrapposti si verificano quando due o più dei poligoni nella tua mappa UV sono uno sopra l'altro. Ciò significa che queste due parti del modello mostreranno la stessa area della texture o del design, poiché occupano entrambe le stesse coordinate UV.

Di solito, gli UV sovrapposti sono qualcosa che gli artisti 3D evitano, in modo che la texture della mappa UV appaia varia e consista nel layout preferito. Tuttavia, ci sono momenti in cui i designer intenzionalmente hanno UV sovrapposti.

Quando una texture è di base o generica, un designer può scegliere di sovrapporre più parti della mesh poligonale sullo stesso spazio UV per ripetere la texture.

Canali UV

I canali UV consentono allo stesso oggetto di avere più mappe UV. Non possono esserci mappe UV sovrapposte con i canali UV, poiché ciò visualizzerà le informazioni sulle ombre nelle aree sbagliate del modello 3D. Se i designer tentano questo in un software 3D, riceveranno un messaggio di errore all'interno del programma.

Poiché non possono sovrapporsi, la soluzione è due canali UV. Un UV ha informazioni riguardanti texture, colori e altri dettagli, mentre il diverso canale UV ha informazioni per l'illuminazione. I canali UV consentono agli oggetti 3D, specialmente oggetti come animali e umani, di apparire più realistici con una combinazione di texture, ombre e luce.

Metti il tuo modello 3D sulla mappa!

Anche se sembra una parte complicata della creazione di un modello 3D, il mappaggio UV diventa più facile con la pratica e il software giusto. Una volta trovato lo strumento giusto per te, è il momento di essere creativi e dare vita al tuo modello 3D.

Uno dei prossimi passi da padroneggiare una volta che hai preso la mano con il mappaggio UV è incorporarlo nel tuo prossimo design del prodotto per assicurarti che prenda vita in tutti i modi giusti.