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2010年7月16日 星期五

Introduction to UV mapping介紹UV (貼)製圖

UVs (pronounced U-VEEZ) are two-dimensional texture coordinates that reside with the vertex component information for polygonal and subdivision surface meshes. UVs exist to define a two-dimensional texture coordinate system, called UV texture space. UV texture space uses the letters U and V to indicate the axes in 2D. UV texture space facilitates the placement of image texture maps on a 3D surface.

UVs2維結構的座標,其資訊存於多邊形與(細分)表面網格上的頂點。UVs主要用於定義出2D座標結構座標的體制,這又可叫做UV材質(作業)空間,其使用UV來表示2D的軸向。Uvs是便於圖形材質去佈置映射在3D表面上。

 

UVs are essential in that they provide the connection between the surface mesh and how the image texture gets mapped onto the surface mesh. That is, UVs act as marker points that control which points (pixels) on the texture map correspond to which points (vertices) on the mesh. Textures applied to polygon or subdivision surfaces that do not possess UV texture coordinates will not render.

UVs是必需的要素,其提供一個表面網格以及圖形材質如何映射在表面網絡上的連結。UVs的作用像是個標記點,控制材質圖像的點(像素)符合到網格的點(頂點)。沒有處理UVs的多邊形或細分表面,材質是不會彩現。

 

Although Maya creates UVs by default for many primitive types , you’ll need to rearrange the UVs in most cases, because the default arrangement will usually not match any subsequent edits to the model you may make. In addition, the location of the UV texture coordinates do not automatically update when you edit a surface mesh.

雖然可用MAYA內定原始類型新建UVs,但大部份狀況是需要你重新再整理UVs配置地,因為內定的佈置通常不會"符合對應"對到後來對模型的編輯。另外,UV結構的座標所在位置也不會自動更新到表面網格。

 

In most cases, you map and arrange UVs after you have completed your modeling and before you assign textures to the model. Otherwise, changing the model will create a mismatch between the model and the UVs, and affect how any textures appear on the model.

在大部份的狀況,要做的圖貼及佈置的UVs是在完成模型之後,以及在配置材質給模型之前。或說,改變模型會造成模型與UVs不吻合,也影響所有材質在模型上的顯示。

 

Understanding the concept of UVs and how to map them to a surface, and subsequently lay them out accurately is essential for producing textures on polygonal and subdivision surfaces when working in Maya. Understanding how UVs work is also important when you need to paint textures, fur, or hair onto a 3D model.

使用MAYA工作時,了解UVs的概念及如何去映射到表面及之後的準確地配置它,是對製作多邊形與細分面的材質必需的要素。

 

UVs and texture mapping

Texture mapping polygon and subdivision surfaces in Maya differs from how you texture NURBS surfaces.

MAYA中,對多邊形的材質製圖與NURBS面是不相同的。

 

For NURBS surface types, each surface mesh is defined as a four-sided square or rectangular patch that has specific U and V directions. For NURBS surface types the texture coordinates (UVs) that control the placement of a texture exist by default and are implicitly connected to the control vertices. When the control vertices get repositioned, so do the positions of the corresponding UV texture coordinates. Any textures mapped to the surface are also affected as a result. That is, moving a CV will affect how the texture map appears on the NURBS surface.
NURBS曲面型式,每個曲面已清楚分成一個四邊方塊或矩形貼片,其已有UV的方向特性。NURBS曲面的VUs存在沒履行或暗式性的連接在控制點,當控制點重新定位時,其亦作用在UV編製的座標位置,任一材質圖映曲面亦影嚮結果。移動CV將影嚮材質貼圖在NURBS曲面的顯示狀況。

 

For polygon and subdivision surface types, the shape of surface meshes is usually much more irregular compared to NURBS surface types. Texture coordinates (UVs) associated with these surface types do not always exist by default, and so must be explicitly created, and subsequently modified in most cases, so that the surface mesh can accommodate a texture map.

對多邊形與細分面型式,其外形通常比NURBS來的更多的不規則。UVs關聯到表面樣式沒有執行不總是存在的,如此在其編修之後必需要準備地創建,致使其表面網格可以容納一個材質貼圖。

 

UV mapping UV製圖

 

The process of creating explicit UVs for a surface mesh is called UV mapping.

處理一個表面網格對其做詳儘UVs,這製程叫UV製圖(貼圖)

 

UV mapping is a process whereby you create, edit, and otherwise arrange the UVs (that appear as a flattened, two-dimensional representation of the surface mesh, over top of the two-dimensional image to be used as a texture as it appears in the UV Texture Editor.

UV製圖是依據新建、編輯,或另外UVs配置。其UVs被展平地,而成2維的表面代理。在2D圖像圖像上,將其習慣當成一個材質的呈現在在UV結構編輯器中。

 

The UV mapping process results in a correlation between the image and how it appears as a texture when mapped onto the three-dimensional surface mesh. UV mapping is a critical skill to master for accurate and realistic textures on polygonal surfaces.

UV製圖的製程產生一個圖像及其結構(材質)如何圖映在3維多邊表面上的呈現的關聯性。UV製圖是精通一個材質準確地、可行的在多邊形表面的必要技術。

 

  • You create UVs by mapping them onto your surface mesh using a variety of options. For more information see the Related topics section below.

創建UVs經由圖映表面網格是有多變的選項,更多的資訊看下面幾個相關主題。

 

  • You view and edit UVs using the UV Texture Editor. You can display the texture image as a background image to let you more easily correlate the UVs to the texture. The UV Texture Editor provides many useful tools for laying out and manipulating the 2D representation of UVs. For more information see UV Texture Editor overview.

觀看及編輯UVs使用UV結構編輯器。也可顯視材質圖像在背景,這可讓你更容易聯連UVs與結構(材質)。這個編輯器提供很多有用的工具去配置及操作2DUVs代理。

 

Note提示:
You only need to be concerned about UV texture coordinates when you want to apply a texture map to polygons. UV mapping is not necessary for creating and reshaping polygon and subdivision surfaces.

當要將一個材質貼映到多邊形時,需要連結到UVsUV製圖在創建及重塑多邊形及細分面時,不是必需的。

2009年6月6日 星期六

[心得&教程]Zbrush必殺技之一 Zsphere(Z球)

    Start 20090604

    *本文純個人觀點,請參考!若有誤導請多多包涵。

    本來不想寫這一篇的!

    在完成上一篇後,花了一些時間研究 ZSphere的使用。覺得 ZSphere是與其它3D軟體不同的快速建模工具。它可以很快速的""出一個"模型工具"的外表形狀或輪廓(但不是細節),細節的部份就交給Scupt來雕塑。

     

    在潛水時,論壇有人說3.0Zbrush's Zsphere有對稱上的BUG問題,建議先用2.0版的。但這原則和我要整理的內容無關。所以我還是以3.0版的界面做介紹。而無意中,發現了在Zsphere及其它的"模型工具"中,對稱功能有點差異。在Zsphere的面版中有一個LocalSym,幾乎對這個問題有所解決。啟用之後,來測試ZSphere的編輯,還很順利。

     

    clip_image001

     

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    *本文純個人觀點,請參考!若有誤導請多多包涵。

    ZSphere工具"的編輯基本使用

     

    ZSphere的編輯都是建立在根球上,在"Zsphere模型工具"中只能有一個根球。

    clip_image003

     

    當指標在球上時會有出現紅色及錄色的小圓圈,綠色位置表示在模型的點、線上。

    clip_image004

    clip_image005

     

     

    子球的增/刪及插入

    *注意:在Draw的繪圖模式中。<Q>

    clip_image006

     

    clip_image007

    新增:

    方法1.直接在球面上,右鍵拖拉出一個子球。

    方法2.按住<Shift>鍵,在球面點出與母球同一大小的子球。

    方法3.先由筆刷大小來預設子球的大小,按住<Ctrl>鍵,在球面-離開一個子球。

    方法4.在子球的枝上任一節,直接點選插入一個母球。

     

    刪除:按住<Alt>,由末端子球逐一刪除。

    *引力球:若末端刪除的不是子球,而是其枝,則形成一個有吸引的虛Z球。

    *本文純個人觀點,請參考!若有誤導請多多包涵。

    子球的移動、縮放、旋轉

    移動:在Move的移動模式中。<W>

    clip_image008

    單獨移動:任一個Z球,按住右鍵,視覺平面移動,相連枝幹自動廷長。

    母帶子移:按住母球枝幹移動,則其子球群體平移。

    伸展移動:按住<Alt>,在任Z球或枝幹,使其如做"伸展體操"的特殊伸、縮運動。

    *我是用肢幹來形容,球與球之間的連接,每次拉出Z球,連帶拉出相連出枝幹,因此我都視他們為同一組,不可分。

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    *本文純個人觀點,請參考!若有誤導請多多包涵。

    縮放:在Scale的縮放模式中。<E>

    clip_image010

    單獨縮放:任一個Z球或枝幹,按住右鍵拖拉縮放。

    關聯縮放:按住<Alt>,在任Z球或枝幹,同步縮放。

    clip_image011

    *本文純個人觀點,請參考!若有誤導請多多包涵。

    旋轉:在Rotate的旋轉模式中。<R>

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    單一Z球:選擇Z球旋轉時,以其本身為中心,帶者其後的枝節旋轉。

    單一枝幹:選擇枝幹旋轉時,則以前()球為中心,如肘關節揮動旋轉。

    同步旋轉:按住<Alt>,任取一球,所以Z球原地自旋。

    clip_image013

    *建議不要用旋轉的調整。避免模型發生嚴重變形而造成後序編輯上的困擾。

    (或許我是初學者的關係。)

     

    *本文純個人觀點,請參考!若有誤導請多多包涵。

    ZSphere的常用的建模技巧 <A>是快速切換Zsphere模式或Mesh模式。

     

    表面凹凸建模:

    1.凸面:

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    clip_image015

    2.凹面的形成是將子球進入母球表面。

    clip_image016

    clip_image017

     

    引力球的使用:常用來拉出像羽翅的面。如第四組圖。

    下面一系列的圖是引力球位置改變後,形成的不同面模的差異。

    1.將球拉寬。

    clip_image018

    clip_image019

    2.引球變大,相對亦將面拉高。

    clip_image020

    clip_image021

    3.增加一個實子球的面。

    clip_image022

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    4.將兩個引球及一個實球拉出一個大距離。

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    其它參考:

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    *本文純個人觀點,請參考!若有誤導請多多包涵。

    ZSphere工具"的特殊參數指令

    其中,利用Ringsubtool中的append的新增方式,可以多樣的完成模形的其它部份套件。

    可以完成的這幾項特殊的

     

    1.先拉出一個根球,進入編輯狀態。

    2.Rigging屬性中,用Select Mesh選取一個參考的模型。

    (Rigging(綁定)的模型可以用最低模,反而對後面的Topology的編輯比較方便使用。)

    clip_image030

     

    3.Topology中用Edit Topology編輯。

    clip_image031

    從圖可發現Zsphere不見了,只剩在模型中心的小紅圈代表。

    clip_image032

     

    4.依照模型的外表來新增一個新的Topology的網絡,簡單的說就是網格。

  1. DrawSize設成1
  2. 按住<Shift>,選取一點,則可以重新設定"開始點"
  3. 按住<Alt>,則刪除點。

    *1.以四方格的觀念來編輯。

    *2.<A>可以切換預視。

    clip_image033

    clip_image034

    *Topology面板中有,PreSubdiv(細分割)TopoSmooth(柔順)Skin Thickness(厚度)

     

    5.topology中的工具中,含有Zsphere的資訊,一般不會直接拿來使用。反而把它存成一個新的模型工具。

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    Adaptive Skin面板中,按下"Make Adaptive Skin,則會在工具區新增一個由ZsphereTopo而得到的物件。

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    *本文純個人觀點,請參考!若有誤導請多多包涵。

    補充:Adaptive Skin的面版屬性

    Preview的就如<A>的功能一樣。

    Density如細分的等級。

    Ires交叉解析度:intersection resolution

    當母球有相對子球時

    clip_image037

    值為1時,兩球中間比較清楚。所以母球的面球比較多。

    clip_image038

    clip_image039

    視不同值調高ires值時。(球數有關。)

    clip_image040

    Mbr:LT的轉角曲率

    如圖:預設ires=3

    clip_image041

     

    Mbr=0

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    Mbr=100

    clip_image043

     

    補充:Adaptive Skin的面版屬性

    Make Unified Skin 統一外表;主要可外表重新算出一個表面出來。

    1:Zsphere做一個環狀相連。可算出一個環。

    2:部份相交的模形中間破洞,可先面拉重疊後,再新算一個新的模。

     

    clip_image044

    *本文純個人觀點,請參考!若有誤導請多多包涵。

    End20090606

    放了三天假,重新去學習游泳。小時常玩水、長大出社會時間都不是很固定。因為要教小女兒游泳,所以上網找了一些參考資料。順便研究自己還抓不技巧的蠂式。也發現自由式及蛙式其實可以再修正。原來游泳也有學習不玩的地方,每次都可有不同的想法或感覺。

     

    也同樣花這三天整理了Zsphere這個技巧,從二月至今三個多月已來,Zbrush是那一個令人愛不釋手的工具,其實並沒有太多指令或參數的設定就可玩出一些東西。在之前剛接觸時,無法體會Zsphere怎麼利用,這幾天也看了不少國外專家的介紹。綜合他們的一些入門技巧。為自己整理出這篇,我想是很有用的。

     

    不過就像之前提過的projection Master,最近也看到有不同的高階用方法,真是沒想到可以這樣用。因此上面所述的並是最正確。只是目前我得到的資料或所以理解的解釋。

     

    Anyway!分享給你囉!

2009年4月11日 星期六

[心得&教程]ZB 的著色及"模型工具"的表面材質

    Start 20090405

    *本文純個人觀點,請參考!若有誤導請多多包涵。

    Zbrush的第二篇重點,我想整理、討論關於這一陣子在學習Zbrush時,對於"著色""紋理"UV Map…等相關於材質的問題。

     

    首先,還是再提醒自己一次(上篇提過)ZBrush並不是被設計來做純做模型的工具,而是一個2.5D繪圖創作藝術軟體工具。在潛水時,有不少人並沒有建立起這樣的觀念,因此常用一般3D建模的思考方式來找解答或問題,結果是等不到一個令人滿意的回答。

     

    雖然我也是初學者,也有很多問題不懂。可是當我轉換思考方式之後,就比較能夠理解論壇上一些高手的做法,學習上也有明顯進步上的差異。

     

    另外,有一個比較會有的困擾,就是開始要玩ZBrush是希望用它為我們創建那種令人讚嘆、逼真的人、神、妖、魔、怪、異…等這類模型。而ZBrush也提供獨特快速建模的工具,像Zsphere(這個不太熟練就是。)

     

    *本文純個人觀點,請參考!若有誤導請多多包涵。

    Zbrush"模型工具"的表面彩現

    這小節本來是沒有的,是我在寫到第三點,測試UV Maptexture轉換時,一直做不出來,只重新再去研究一些文章之後,決定補充這一段。我也弄了幾張圖來作說明,以補文字難以表達的缺陷。

     

    模型的表面層次

    我大概的將ZBrush的表面分成三層,與一般的3D物件對照。(僅觀念上參考…!)

    上層UV貼圖:含有UV資訊+Texture圖片

    中間Colorize:就像人體彩繪一樣,是ZBrush獨有的。

    底層Material:有像膚色一樣的Fill layer及材質本身質感。

     

    *注意上會蓋住(不透明)下層,所以當遇到著色沒有反應,看看是不是這個因素,沒有彩現出來的因素。

    畫面彩現出來的效果:UV貼圖>Colorize手繪層>Material材質的的本色。

     

    clip_image001

     

    *本文純個人觀點,請參考!若有誤導請多多包涵。

     

    認識的Zbrush的兩種"創作"形式。
    (這觀念花我不少的時間,希望用我的解釋對你也幫助…!)

     

    一、不是"模型工具""Edit模式"時,你真的要把它(Zbrush)看成一個2.5D的繪圖"創作"工具,或說它本來就是。

    1).Tool(工具)面板中,可以選取各式的(2.5D筆刷)工具,或是拉出基本幾何的3D物件,也可將其它的人、物模型填加到畫布,按排到場景(畫布)來,使它成一個2.5D的繪圖作品

     

    2).一筆畫定型的觀念:"模型工具"被按排到場景,或是2.5D畫出的一些2.5D筆畫,在還沒畫下一筆,都保留修改的"機會"

    如下圖)移動、縮放、旋轉。"模型工具"還可進入"Edit"的編修狀態,來進一步的對模型做處理(編輯)。一但是畫了下一筆之後,就無法修改了前一筆了。(這不就是繪圖的觀念嗎?)

    clip_image002

     

    3).畫布左側有一組"繪圖指令面板"(下圖),上方功能表清單中有相對應的進階設定。建議:不坊把它們上、下這個順序,看成前節提到"模型的表面層次"的圖層關係。

    clip_image003

    4).繪圖指令面版(上圖)中,上層前兩個(StrokeAlpha)主要來設定下筆時,筆畫的筆點(筆跡)及外型關係。而下層的TextureMaterialColor,則來決定筆刷的紋理、材質、顏色的筆刷屬性。配合下圖中調整筆刷大小及填色、上材質的濃淡的設定。

    clip_image004

     

    5).到這裡,對整個畫面(畫布)基本的填色上材質,應該有一點基本認識了!筆刷除了多一個Material這屬性設定外,其它繪圖的觀念及作法,我覺得在APPainter上有相似之處。

     

    二、"模型工具""Edit模式"

    1).在進入模型工具的Edit編輯後,主要的重心就放在"模型工具"本身的表面上。也就是可以暫時地忘記這是個2.5D繪圖軟體。

    2).注意模型本身是否是PolyMesh狀態,否則無法對物件表面做編修的。(特別是基本幾何物件,要先轉好。)

    3).Texture材質屬性中啟用Colorize,就可直接在"表面"上色(聽說這好像是3.0版後才新增的)

    clip_image005

    前節提到"模型的表面層次"中的Colorize,我建議把它再看成一個獨立圖層,而它的效果是依附在Material,就像人體彩繪一樣。

     

    4).著色使用Mrgb/M時,會把Material的材質當顏料著色到Colorize這一層來,所當改變材質球時,上過顏料的地方保留材質。同樣也可以把texture的紋圖拿來當顏料著色。

     

    5)著色是依模型""的細密度,它影響著色的表現、及雕塑的品質。在電腦可許的範圍內細分細級高,著色塑模的細節更容表現。

     

    6).ZbrushColor面板中有FillObject(物件填色)FillLayer(圖屬填色)FillLayer試一下就很清楚,就不多說了。而FillObject是將顏料-填在選擇中的物件(subtool是分開作用的)。重點是它填在Colorize這一層,所以會順便把Colorize的彩繪層打開。因此,當我們再選取別的顏色時,物件就不會像之前隨著改變,有2subtool就可比較,有colorizesubtool不會隨選取的顏色改變,沒套colorize則會。

    clip_image006

     

     

    *本文純個人觀點,請參考!若有誤導請多多包涵。

    三、:ZbrushUV貼圖

    1).Texture面版"模型工具"Texture屬性,是兩個不同的東西。分清楚了嗎?

    2)."模型工具"Texture屬性:Colorize表面著色與EnableUVUV材質貼圖,是兩個玀立分開作用的。

    當然啦…!前節提到"模型的表面層次"有上、下層的關係。當EnableUV開啟時,表示物件穿上了"Texture貼圖"這一件衣服。

    clip_image007

     

    3).UV的貼圖資訊UV資訊告訴我們怎麼穿這件衣服(texture),但不代表真正有穿衣服。

    UVc圓柱投影、Uvp平面投影、Uvs球形投影、UvTile單一網格拼圖、GUVTiles部分群組網格、AUVTiles合適化拼圖。

     

    clip_image008

     

    4).準備一張圖材(衣服):穿衣當然要先有衣服,這是很自然的一件事。所以我們要先在Texture圖材面版中選取或滙入一個圖檔。

     

    5).UV配置必需在最低膜型的細分等級準備好了圖材(衣服),也知道怎麼貼圖(穿衣服)後,就可把衣服穿在身上(把圖材與UV資訊作配對),完成囉!(什麼?!沒有完成。出現錯誤訊息!)其實ZBrush這裡有一個特殊的要求,就是模型必要在最低的細分等級時,才能和圖材配對。

    *這個要求我猜是因為貼圖其實是不需要太細密的模型。只要能把"外型"精準的對位就行了。不改變外形之下,細分等級並不能增加貼圖效果品質,反而還浪費電腦資源。

     

    6)."貼圖層的圖材""Colorize層的彩繪圖"的互相轉換:

    clip_image009

    a).Txr>Col:把"貼圖層的圖材"搬移投貼(著色)"Colorize彩繪圖,而成新的彩繪圖樣。

    *1.我用"搬移"的意思是指貼圖層中的圖材會被清空。就像剪下貼上,而非複制。

    *2.並且開啟Colorize彩繪的編輯狀態。

    b).Col>Txr:會把(Colorize彩繪),依現有UV設定拆成一張2D的紋理材質圖。

    *1.已有圖材:則依現由UV設定取代紋理圖材。

    *2.若無圖材(texture off):則依texture面版設的尺寸,新增一個圖材。

    *3這時候"貼圖層"已屬啟用,這時對表面做彩繪時,並不能立即彩現出Colorize層,但彩繪還是有被畫上去的,除非你已關閉Colorize

    *4.由於新建/被取代的圖材的解析度,是由來源膜型表面mesh細密度來決定。所以當膜型的面分的愈細,Colorize的解析也俞高,相對地轉成貼圖層的圖材品質也就愈高。故先在texture面版的texture尺寸調整夠大,才能容入大圖的資料,而達高解析的效果。Texture尺寸(*)dpi解析度>膜型的面數。

     

    clip_image010

     

    7).補充兩個修改"現有貼圖層圖材"的好方法:Projection Master及外掛Zapplink

    a).Projection Master據瞭解(沒用過以前的版本)是以前版本修圖的主要工具。其作法主要的是會暫時把模型依現在的畫面跳到2D著色的狀態,好讓我們可以為模型上色。

    要注意的事是當投影回模型貼圖紋材時,不會完全依照你編輯好的樣子。我想是"投影"著色的關係,有些投影的參數要注意就是。

    clip_image011

    b).Zapplink的外掛:基本上這個和Projection Master的作法是一樣的,但它是把圖開在Photoshop這一類軟體來繪製。(當然啦…!你有灌的話。)也可指定其它的繪圖軟體來著色,借由這些功能強大的軟體來強化上色的能力。(這真很棒!)不過也是要注意投影回來時的設定問題。

     

    *本文純個人觀點,請參考!若有誤導請多多包涵。

    建好的模型要不要放到其它3D軟體上使用?

    如果只是很單純地在Zbrush中使用,就不用太考慮UV map的問題。而物件也可以直接儲存為ztlZbrush專用的模型Tool物件檔。但是如果要把模型與其它3D軟體相互使用,就要Export(滙出)/Import(滙入)Obj格式檔來流通。

    另外,Zbrush3.1到目為止,並沒有拆解模型UV的編輯工具,必需依靠其它軟體件代為處理。(不過我想外掛或內建這個功能是必需及遟早的事。)

    clip_image012

     

     

    *本文純個人觀點,請參考!若有誤導請多多包涵。

    End20090412

    想想!總算可完成這一篇了。因為邊寫邊再練習確認。把一堆雜七雜八的概念整合起來,讓自己這一個禮拜來的進步,真是難以言喻,也把有衝突到的地方化解。希望這個分享有助你的認識,大家加油囉!