什么是UV贴图和展开？游戏建模纯干货,UV的详细解释,不懂得赶紧看过来

所有的图像文件都是二维的一个平面。水平方向是U，垂直方向是V，通过这个平面的，二维的UV坐标系。我们可以定位图像上的任意一个像素。但是一个问题是如何把这个二维的平面贴到三维的NURBS表面和多边形表面呢？

对于NURBUS表面。由于他本身具有UV参数，尽管这个UV值是用来定位表面上的点的参数，但由于它也是二维的，所以很容易通过换算把表面上的点和平面图像上的象素对应起来。所以把图像贴到NURBUS表面上是很直接的一件事。

但是对于多变形模型来讲，贴图就变成一件麻烦的事了。所以多边形为了贴图就额外引进了一个UV坐标，以便把多边形的顶点和图像文件上的像素对应起来，这样才能在多边形表面上定位纹理贴图。所以说多边形的顶点除了具有三维的空间坐标外。还具有二维的UV坐标。

对于纹理贴图而言，一张贴图的U和V坐标的数值范围都是0到1，而不管他的实际分辨率是多少，MAYA会自动把UV纹理坐标换算成贴图的象素坐标。

UV这里是指u,v纹理贴图坐标的简称(它和空间模型的X, Y, Z轴是类似的)，它定义了图片上每个点的位置的信息. 这些点与3D模型是相互联系的，以决定表面纹理贴图的位置， UV就是将图像上每一个点精确对应到模型物体的表面，在点与点之间的间隙位置由软件进行图像光滑插值处理，这就是所谓的UV贴图。

那为什么用UV坐标而不是标准的投影坐标呢? 通常给物体纹理贴图最标准的方法就是以planar(平面),cylindrical(圆柱), spherical(球形),cubic(方盒)坐标方式投影贴图。

Planar projection(平面投影方式)是将图像沿x,y或z轴直接投影到物体. 这种方法使用于纸张, 布告, 书的封面等，也就是表面平整的物体.平面投影的缺点是如果表面不平整, 或者物体边缘弯曲, 就会产生如图A的不理想接缝和变形. 避免这种情况需要创建带有alpha通道的图像, 来掩盖临近的平面投影接缝, 而这会是非常烦琐的工作。

所以不要对有较大厚度的物体和不平整的表面运用平面投影方式. 对于立方体可以在x, y方向分别进行平面投影, 但是要注意边缘接缝的融合. 或者采用无缝连续的纹理, 并使用cubic投影方式。多数软件有图片自动缩放功能, 使图像与表面吻合. 显然, 如果你的图像与表面形状不同, 自动缩放就会改变图像的比例以吻合表面。这通常会产生不理想的效果, 所以制作贴图前先测量你的物体尺寸。网上最多的说法就是切线（Tangent）与UV坐标的U方向对齐，副切线（Bitangent）与UV坐标的V方向对齐。这就很抽象，UV坐标变化本身就是一个二维空间的向量，而切线方向是一个三维空间的向量，这两者是如何对齐的呢？

首先我们考虑一个三角形，要为这个三角形内的每一个像素都给定一个法线矢量，这个三角形是一个平面，有一个平面法矢量，我们可以修改这个矢量去定义每个像素的法矢量，例如每个像素上向某个轴偏移一个值，向另一个轴偏移一个值。这两个轴最好都垂直于该平面法线但问题是，那另外两个轴如何确定呢，这是一个常见的三维问题，给定一个轴，另外两个轴有无限种可能，就像下图一样。