基于UVLayout的三維動畫角色UV分展法的應用

摘 要：三維動畫的中期制作包括了三維建模、材質貼圖、骨骼綁定、燈光渲染等，三維動畫角色畫面效果的好壞主要取決于材質貼圖制作的好壞。決定貼圖能否做好的第一因素就是UV的分展，通常在Maya軟件中UV的分展是一個較為復雜的工作，本文通過對UVlayout軟件的實際應用，為從事影視動畫制作的專業人員提供一套最快最好的UV分展方法。

關鍵詞：UV貼圖；UVlayout；三維動畫

世界上第一部由皮克斯公司制作的，全電腦的動畫長片《玩具總動員》1995年在全美上映，引起動畫界的軒然大波。《玩具總動員》被稱為是繼《米老鼠》賦予動畫片聲音以及《白雪公主》賦予動畫片色彩之后的第三次飛躍——賦予動畫片3D效果。三維動畫技術日新月異的發展是打造一個個虛擬世界的現實條件，熒屏上變成絢麗多彩的奇幻世界，均得益于計算機三維動畫技術的發展。

三維動畫中的貼圖是二維的，而二維繪制真實的三維空間，三維的建立離不開二維，它們是不可分割的。只有將這兩種技術結合起來，才能更好地模擬真實空間，制作出更有視覺效果的動畫。如何將繪制的二維精美貼圖更好地結合在三維動畫角色的模型之上使其鮮活起來，就需要一張定位三維模型的二維UV坐標參考圖。

一、三維動畫中期制作及UV的介紹

1.三維動畫中期制作主要流程

三維動畫的制作過程包括了前期的策劃設定、中期制作及后期合成等，中期的制作是一項工程性工作，它主要包括了角色及場景建模→材質貼圖（分展UV→根據UV在PS繪制貼圖）→骨骼綁定→動畫調節→燈光渲染。

2.什么是UV

“UV”這里是指U、V紋理貼圖坐標的簡稱（它和空間模型的X，Y，Z軸是類似的）。它定義了圖片上每個點的位置的信息，這些點與3D模型是相互聯系的，以決定表面紋理貼圖的位置。它定義了一個兩維紋理坐標系統，稱為UV紋理空間，這個空間用U和V兩個字母定義坐標軸，用于確定如何將一個紋理圖像放置在三維的模型表面。

UVs提供了一種模型表面與紋理圖像之間的連接關系，UVs負責確定紋理圖像上的一個點（像素）應該放置在模型表面的哪一個頂點上，由此可將整個紋理都鋪蓋到模型上。如果沒有UVs，多邊形網格將不能被渲染出紋理。

二、在UVlayout軟件基礎上的三維動畫角色UV分展法

1.準備工作，導出OBJ模型

三維動畫角色模型完成制作之后，接下來需要將模型的maya保存的mb的文件格式導出為OBJ格式（三維軟件互導的通用格式）的文件，具體操作為Window→Settings/Preferences→Plug-in Manager→objExport.mll→Loaded和Autoload勾上。接下來選擇三維動畫角色的模型，File→Export Selection Options→file type→obj，然后填入保存模型的名稱，確定后OBJ格式的三維動畫角色模型就生成了。

2.導入模型，初步導入設置

打開UVlayout軟件，點擊text出現操作界面，將我們剛才保存的obj格式的三維動畫角色模型導入，點擊load，在導入之前有一個設置：LoadOptions→Poly→New→Clean→選擇我們要分UV的模型完成導入工作，會看見軟件出現兩個界面，左邊的是菜單界面，右邊是三維視圖界面，三維動畫角色模型呈現在右邊的三維視圖中，我們可以通過按住鼠標的左、中、右鍵改變視圖，從不同的角度來觀察我們的模型。

3.自動查找鏡像模型

三維動畫角色模型是把一個鏡面兩邊完全對稱的半個模型拼接起來，所以在制作UV貼圖的時候往往可以考慮只做一半，Uvlayout軟件有個自動查找鏡像的功能，我們可以用軟件自動找鏡像兩邊完全對稱的半個模型。具體操作：點擊Symmetry→Find→鼠標單擊模型中間（鏡面）的邊線→這時邊線變成紅色→將鼠標放在模型的半邊身體上→按空格鍵。完成鏡像模型的查找，模型會出現一半顏色較深一半顏色較淺，后面的操作只要制作一半就可以完成整個三維動畫角色模型的UV分展了。

4.畫出UV切線，裁剪模型

在UVlayout的三維視圖中我們所看到的模型其實就是UV，接下來我們要把這個三維的UV變成鋪在UV坐標中的二維UV圖，所以要像裁縫一樣將這個三維UV合理地畫出切線，并把他們裁剪開。分別將頭、身體、胳膊、手、腿和腳裁剪開，裁剪方法是：鼠標指向所需裁剪的邊線→按鍵盤上的C鍵→回車。

5.生成UV平面圖

在完成以上UV模型的裁剪后，按鍵盤上的1鍵，此時三維視圖切換成二維UV坐標圖，鼠標框選所有的UV圖，按鍵盤上的F鍵→點擊左菜單上的Optimize→RunFor，此時UV自動結算，幾分鐘后便得到分展較好的UV貼圖。

通過以上闡述，作為三維動畫師，我們不難看出用UVlayout分展UV并制作UV貼圖的方便所在，這使得我們在制作三維動畫角色貼圖的過程中更加快捷，為三維動畫角色的貼圖繪制提供了很好的參考。

參考文獻：

魯東明，潘云鶴，陳任.敦煌石窟虛擬重現與壁畫修復模擬[J].測繪學報，2002，（01）：12-16.