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Le voyage magique des modèles 3D : comment le mapping UV transforme-t-il une surface plane en art tridimensionnel ?
Dans le monde de la modélisation 3D, le mappage UV est un processus critique. Il peut projeter la surface d'un modèle 3D sur une image 2D pour réaliser un mappage de texture. Cela peut paraître compliqué, mais les bases sont assez intuitives. Les lettres « U » et « V » du mappage UV représentent les axes de coordonnées de l'espace de texture bidimensionnel, car dans l'espace tridimensionnel, « X », « Y » et « Z » sont utilisés pour représenter la position des objets .
Le mappage UV permet de donner aux polygones qui composent un objet tridimensionnel une couleur et d'autres propriétés de surface à partir d'une image commune.
Pendant ce processus, l'image est appelée carte de texture UV. Le processus de liaison UV consiste à affecter des pixels d'une image à la surface d'un polygone. Cette opération est généralement effectuée de manière « procédurale » en copiant et en collant des fragments de triangles de la carte d'image sur les triangles de l'objet. Contrairement au mapping par projection, le mapping UV ne mappe que sur l'espace de texture, et non sur l'espace géométrique de l'objet.
Le processus de cartographie UVLa clé de la coloration UV est sa capacité à gérer efficacement l’apparence des surfaces des modèles 3D. Dans de nombreux cas, le mappage UV convertit des polygones 3D en formes 2D grâce à une certaine forme de « dépliage ». Par exemple, lorsqu'un modèle est transformé en maillage polygonal, des coordonnées UV peuvent être générées pour chaque sommet du maillage.
Lorsqu'un modèle est « déplié », l'artiste peut peindre des textures sur chaque triangle individuellement en fonction du maillage déplié.
Ce processus est souvent effectué automatiquement par des programmes de modélisation 3D, mais peut également être ajusté manuellement par des artistes. Ce mélange permet de minimiser les coutures et les chevauchements, ce qui donne à la texture un aspect plus naturel et homogène. Lors de la conception de modèles symétriques, les artistes peuvent également superposer des triangles opposés afin que les deux côtés soient dessinés en même temps.
Technologie de lissage UV
L'aplatissement UV, le processus de « dépliage » d'un modèle 3D, est une partie cruciale du mappage UV. Cette technique permet aux artistes d'utiliser un modèle plat et de créer sur chaque triangle. Par exemple, étant donné une sphère UV, un modélisateur peut la convertir en une projection équirectangulaire afin que le mappage de texture puisse être effectué de manière stable.
Les coordonnées UV sont éventuellement appliquées par face, ce qui signifie qu'une position de sommet d'espace partagé peut avoir des coordonnées UV différentes dans son triangle.
Cette conception permet de diviser les triangles adjacents et de les positionner dans différentes zones de la carte de texture, ce qui produit un effet visuel plus détaillé.
Exemples d'application de cartographie UV
Par exemple, lorsque nous ajoutons une texture en damier à une sphère, sans mappage UV, l'espace 3D couvert par la sphère peut déformer la texture. Avec le mappage UV, la texture en damier peut être répartie uniformément dans un espace UV bidimensionnel, et chaque point de la sphère est mappé sur cet espace en fonction de sa longitude et de sa latitude.
Le processus de mappage UV, dans sa forme la plus simple, nécessite trois étapes : aplatir le maillage, créer une texture et appliquer la texture aux faces polygonales correspondantes.
Le mappage UV peut également être utilisé dans certains cas avec des textures répétées ou avec des mappages uniques avant le processus de cuisson. L’importance de ce processus est qu’il détermine souvent la texture globale et l’effet visuel du produit final.
Trouver les coordonnées UV d'une sphère
Lorsque vous devez calculer les coordonnées UV qui affectent un point P spécifique, vous pouvez obtenir les coordonnées UV en calculant le vecteur unitaire du point P à l'origine de la sphère, puis en effectuant les calculs correspondants. En supposant que le pôle de la sphère est aligné avec l'axe Y, la plage de coordonnées UV est [0, 1]. Ce processus implique l’utilisation des fonctions tangente inverse et sinus inverse pour calculer les coordonnées finales u et v.
L'avenir de la cartographie UVCes calculs sont affectés dans certains cas par la symétrie et d’autres propriétés mathématiques, mais ensemble, ils soutiennent l’efficacité et la polyvalence de la cartographie UV.
À mesure que la technologie progresse, les outils et techniques de cartographie UV s’améliorent constamment. Par exemple, les progrès des logiciels de modélisation 3D ont rendu la génération automatique de coordonnées UV plus précise, tandis que l’implication d’artistes garantit une plus grande créativité et un plus grand sens artistique. Le mapping UV n’est pas seulement une technologie qui utilise des données pour générer des matériaux, mais aussi un moyen de création artistique qui repousse les limites de l’art numérique à un nouveau niveau.
Au cours de ce voyage magique, nous assistons à la transformation d’une surface plane en une forme d’art tridimensionnelle. Cependant, à mesure que la technologie évolue, quelles nouvelles possibilités ce processus apportera-t-il ?
