SAE Texturing

Kapitel 5 Texturing

Kapitel 5 Texturing


Rui Bosei
Diese Karteikarten bieten einen umfassenden Einblick in die Texturierung von 3D-Objekten und richtet sich an Mittelschüler. Sie decken Themen wie UV-Mapping, Projection-Methoden, Textur-Seams und verschiedene Techniken zur Optimierung von Texturen ab. Lernende profitieren von praktischen Beispielen zu Decals, Vertex Colors, Texture Blending und Mip Maps, die ihnen helfen, komplexe Konzepte wie Pixel Bleeding und Level of Detail Geometry zu verstehen. Die Karteikarten sind ideal für angehende 3D-Designer, die ihre Fähigkeiten in der Texturierung verbessern möchten.
Flashcards
22
Students
2
Language
German
Category
Computer Science
Created / Updated
28.09.2014 / 20.05.2018

Flashcards

UV Map

Mit einer UV Map werden die dreidimensionalen Koordinaten auf ein zweidimensionales Koordinatensystem übertragen. Jeder Punkt der UV Map steht für einen Vertex des Meshes. Anstelle von X, Y und Z als Achsenbezeichnung, werden bei einer UV Map die Buchstaben U und V für die Achsen verwendet. Hierbei ist U das äquivalent zu X und V steht für die Y Achse. Bei bestimmten Programmen kann es vorkommen, dass eine UV Map eine W Achse für Tiefeninformationen besitzt. Diese wird benötigt, wenn man die Ausrichtung einer UV Map, relativ zur Geometrie, verändern möchte.

Unwrap

Unwrap (Deutsch: auspacken, auswickeln) ist die Bezeichnung für den Erstellungsprozess einer UV Map. Dafür benötigt man sogenannte Projection Methods.

Projection Methods

Projection Methods werden verwendet um die UV Map zu erstellen. Dieser Prozess wird auch Mapping genannt. Mit den verschiedenen Projection Methods kann angegeben werden, wie das dreidimensionale Objekt auf die zweidimensionale Fläche (UV Space) projeziert wird. Die häufigsten Projection Methods sind: Planar, Cylindrical, Spherical, Automatic, Cubic und Unfold.

Unfold

Unfold (Deutsch: entfalten, aufklappen) ist eine UV Mapping/Projection Methode, welche sich besonders für komplexe organische Objekte eignet. Das Endresultat ist ähnlich, wie wenn man eine Banane schälen würde und anschliessend die Schale flach vor sich ausbreitet.

Texture Seams

Texture Seams sind die Aussenkanten einer Island oder Shell. Desto mehr solcher Islands/Shells man auf einer UV Map hat, desto mehr Texture Seams entstehen. Diese führen oft zu Artefakten, wenn man die Textur auf dem 3D Mesh betrachtet. Das Problem dabei sind die Übergänge der einzelnen Islands/Shells auf der Textur. Gerade wenn man sogenannte Splatters auf der Textur haben möchte, ist es extrem schwierig diese fortlaufend über die Übergänge zu zeichnen. Deshalb sollte man versuchen möglichst keine Texture Seams zu haben, oder diese gezielt in die Textur integrieren.

Islands/Shells

Nachdem man eine der UV Mapping/Projection Techniken angewendet hat, erhält man im UV Space sogenannte Islands/Shells. Diese repräsentieren das 3D Mesh auf der zweidimensionalen Ebene. Man könnte es auch als eine Gruppe von Faces/Polygons bezeichnen. Die Punkte, welche man sieht und editieren kann sind die Vertices des Meshes.

Relax

Mit der Relax Funktion kann man versuchen eine Island/Shell, zu entwirren. Es kann teilweise vorkommen, dass Vertices oder Faces sich im UV Space überlappen, dann kann die Relax Funktion Abhilfe schaffen. Relax kann ebenfalls nur auf einzelne Vertices angewendet werden.

Proportions on UV

Mit Proportions on UV ist gemeint, dass alle Islands/Shells proportional zu einander sein sollten. Dies ist wichtig, damit die Textur auf dem ganzen Mesh gleich hoch aufgelöst ist. Zusätzlich sollten alle Islands/Shells in einem UV Space Quadrat platziert werden.

Overlap

Mit Overlap (Deutsch: Überlappung, überlappen) ist gemeint, dass dies bei Islands/Shells vorkommen kann. Dies wird meist durch eine visuelle Representation dargestellt. Es kann ebenfalls innerhalb einer Island/Shell zu einer Überlappung kommen. Diese sollte man beseitigen, beispielsweise mit der Relax Funktion, damit die ganze Textur dargestellt werden kann.

Tiling

Im Bereich UV/Texture ist mit Tiling, die Unterteilung der Textur innerhalb des Meshes auf der U und V Achse gemeint. Dadurch kann eine Textur mehrfach auf dasselbe Objekt angwendet werden.

Offset

Offset im Bezug auf UVs und Texturen ist ein Attribut, welches ermöglicht das UV mit numerischen Werten zu verschieben, bzw. es offsetted.

Checker-Board

Checker-Board (Deutsch: Schachbrett) ist eine Textur, die wie ein Schachbrett aussieht. Diese Textur wird oft beim Erstellen eines UVs verwendet, weil man dadurch auf dem 3D Mesh gut sehen kann, ob es unerwünschte Verzerrungen gibt.

Multimaterials

Multimaterials sind eine Gruppe von Materials, welche verschiedene Eigenschaften haben. Wenn man beispielsweise ein Objekt hat, welches aus Metall und Leder besteht, könnte man ein Multimaterial verwenden.

Animated Textures

Animated Textures sind Texturen, welche ihre Eigenschaften über die Zeit verändern können. Ein Beispiel dazu wären sogenannten multi-frame Sprite Sheets. Animated Textures werden oft alternativ zu Partikelsystemen benutzt, daher sie für den Computer einfacher und schneller zu berechnen sind.

Dirtmap

Daher Dirtmap als Begriff verschiedene Bedeutungen zugesprochen werden, ist es schwierig eine klare Definition zu liefern. Allerdings sind mit Dirtmap meist Texturen gemeint, welche verwendet werden um die saubere, einheitliche oder auch unberührte Erscheinung eines Bildes zu brechen. Beispielsweise kombiniert man bestimmte Bereiche einer Metall-Textur mit einer Rost-Textur. Die Rost-Textur wäre dann in diesem Beispiel die Dirtmap. Hierfür werden oft gerenderte Graustufenmaps (Ambient Occlusion Map) verwendet, um anzugeben, welche Bereiche von der Dirtmap betroffen sein sollen.

Level Of Detail Geometry

Mit Level Of Detail Geometry (auch LOD, LOD-Meshes genannt) sind Objekte gemeint, welche je nach Distanz des Betrachters zum Objekt, in einer niedrigeren Auflösung/Qualität dargestellt werden (Detailgrad). In diesem Fall bezieht sich dies speziell auf die Geometrie des Objektes. Diese Technik verbessert unter anderm die Renderzeit beim offline wie online Rendering. Eine andere bekannte LOD Technik sind Mip Maps.

Realtime Viewport Shader

Mit Realtime Viewport Shader sind Shader gemeint, welche verwendet werden, um bestimmte Darstellungen direkt im Viewport zu ermöglichen. Beispielsweise kann mit einem Standardshader eine Normal-Map nicht direkt im Viewport dargestellt werden, sondern erst wenn das Bild gerendert wird.

Mip Maps

Durch Mip Maps werden Texturen, abhängig von der Distanz des Betrachters, in einer niedriegeren Auflösung dargestellt. Mip Mapping erstellt aus der Haupttextur meist drei kleinere Versionen, welche zusammen mit der Haupttextur als neue Map dargestellt werden. Dies führt zu einer besseren Darstellung der Texturen, führt allerdings zu Performance Einbussen, weil die kleineren Darstellungen der Textur auch noch in den Grafikspeicher gespeichert werden müssen.

Pixel Bleeding

Pixel Bleeding ist ein Effekt, welcher entsteht wenn Texturen komprimiert werden, oder die Grösse verändert wird. Dadurch erhalten Pixel mit unterschiedlichen Farbwerten, welche vorher sauber getrennt dargestellt wurden, einen Verlauf welcher durch eine Farbmischung sichtbar wird. Um dies zu vermeiden versucht man im UV Space genug Abstand zwischen den Islands/Shells zu haben.

Texture Blending

Durch Texture Blending werden Übergänge oder Verläufe zwischen verschiedenen Texturen erstellt. Beispielsweise wenn man auf einem Terrain von einer Strassen Textur auf eine Wiesen Textur einen Übergang sieht, nennt man dies Texture Blending.

Vertex Color

Vertex Color steht für die Möglichkeit, Farbinformationen, die Beluchtung und andere eigene Daten direkt in Vertices zu speichern. Zudem ermöglicht es ein Mesh direkt in der Software zu bemalen, und nicht wie gewöhnlich auf einer zweidimensionalen Textur. Vertex Colors werden oft für Games verwendet, weil es eine effiziente Art und Weise ist um Shading und Light Effects zu simulieren. Vertex Color wird auch Color per vertex data (CPV), Color at Vertices (CAV), Vertex Painting oder Vertex Coloring genannt.

Decals

Decals (Deutsch: Aufkleber) werden im 3D einfach gesagt als solche verwendet. Diese können direkt auf ein Mesh platziert werden, unabhängig von der vorhanden Textur. Allerdings kommt es vor allem in Game Engines zur Anwendung von Decals, weil innerhalb der 3D Software dies einfach über die Textur gelöst werden kann.

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