UV 매핑

"오늘의AI위키"는 AI 기술로 일관성 있고 체계적인 최신 지식을 제공하는 혁신 플랫폼입니다.
"오늘의AI위키"의 AI를 통해 더욱 풍부하고 폭넓은 지식 경험을 누리세요.

1. 개요
2. UV 매핑 과정
- 2.1. UV 좌표
- 2.2. UV 전개 (Unwrapping)
  - 2.2.1. 구(Sphere)에서의 UV 전개
3. 구체에서 UV 찾기
- 3.1. 공식
4. 응용 기술
- 4.1. 텍스처 적용
참조

1. 개요

UV 매핑은 3D 객체의 표면에 2D 이미지를 입히는 기술로, 3D 객체를 구성하는 다각형에 색상 및 기타 표면 속성을 부여한다. UV 텍스처 맵이라고 불리는 이미지를 다각형 표면에 할당하는 과정으로, 텍스처 공간에서 이루어지기 때문에 투영 매핑과 같은 다른 텍스처링 방법의 대안이 될 수 있다. UV 매핑은 3D 모델러에서 폴리곤 메시의 각 정점에 대한 UV 좌표를 생성하여 이루어지며, 모델을 펼쳐 평평한 페이지에 배치한 후 각 삼각형에 텍스처를 칠하는 방식으로 진행된다. UV 맵은 자동 또는 수동으로 생성되며, 아티스트는 심과 중첩을 최소화하기 위해 이를 조정하고 최적화할 수 있다. UV 매핑은 반복 텍스처를 사용하거나, 베이킹의 전제 조건으로 일대일 '고유' 매핑을 사용할 수 있으며, 구와 같은 특정 형태의 모델은 정해진 공식을 통해 UV 좌표를 계산할 수 있다.

더 읽어볼만한 페이지

텍스처 매핑 - 범프 매핑
범프 매핑은 표면의 작은 변위를 시뮬레이션하여 렌더링된 표면을 현실적으로 보이게 하는 컴퓨터 그래픽스 기술로, 표면 법선만 수정하여 조명 계산에 사용되며, 높이 맵이나 노멀 맵을 사용하여 구현되고 실루엣과 그림자에는 영향을 주지 않는 제한이 있다.
텍스처 매핑 - UVW 매핑

UV 매핑
개요
종류	3차원 모델링 기술
목적	3차원 모델의 표면을 2차원 이미지 (텍스처 맵)로 표현
응용 분야	3D 모델링 컴퓨터 그래픽스 게임 개발 영화 제작
작동 방식
기본 원리	3D 모델의 각 표면 영역을 2D 텍스처 이미지의 특정 부분에 할당
과정	3D 메시의 각 면에 대해 UV 좌표 (U, V)를 할당 U는 텍스처의 가로축, V는 텍스처의 세로축을 나타냄
UV 좌표 범위	일반적으로 0에서 1 사이의 값을 가짐
결과	UV 맵은 3D 모델의 표면을 2D 공간에 펼쳐놓은 형태
기술적 측면
방법	평면 매핑 원통 매핑 구형 매핑 큐빅 매핑 자동 언랩핑
고려 사항	텍스처 왜곡 최소화 심(seam) 최소화 텍스처 해상도 최적화
장점
텍스처 제어	3D 모델의 표면에 텍스처를 정확하게 적용 가능
효율성	복잡한 표면 디테일을 텍스처로 표현하여 모델의 복잡도를 줄임
유연성	다양한 텍스처 기술 (예: 범프 매핑, 스페큘러 매핑)을 적용 가능
단점
복잡성	복잡한 모델의 UV 매핑은 어려울 수 있음
텍스처 왜곡	UV 매핑 과정에서 텍스처가 왜곡될 수 있음
심 문제	UV 맵의 심(seam)이 모델 표면에 나타날 수 있음
소프트웨어
UV 매핑 도구	Blender Maya 3ds Max ZBrush Substance Painter
활용 사례
게임 개발	캐릭터, 배경, 아이템 등의 텍스처링
영화 제작	시각 효과 및 애니메이션 캐릭터의 텍스처링
건축 시뮬레이션	건물 및 환경 텍스처링
제품 디자인	제품 시각화 및 렌더링

2. UV 매핑 과정

UV 텍스처링은 3D 객체를 구성하는 다각형에 이미지의 색상 및 기타 표면 속성을 입힐 수 있게 해주는 기술이다. 이때 사용되는 이미지를 UV 텍스처 맵이라고 한다.^[1] UV 매핑은 이미지 픽셀을 다각형 표면에 매핑하는 과정으로, 이미지 맵의 삼각형 조각을 복사하여 객체의 삼각형에 붙여넣는 방식으로 수행된다.^[2]

UV 텍스처링은 투영 매핑의 대안으로, 객체의 기하학적 공간이 아닌 텍스처 공간에 매핑된다. 렌더링 계산은 UV 텍스처 좌표를 사용하여 3차원 표면을 어떻게 칠할지 결정한다.

UV 매핑의 일반적인 과정은 다음과 같다.^[1]

1. 메시 펼치기(UV 전개): 3D 모델의 표면을 2차원 평면으로 펼친다.

2. 텍스처 생성: 2차원 이미지(텍스처)를 만든다.

3. 텍스처 적용: 펼쳐진 2차원 평면에 생성된 텍스처를 각 면에 적용한다.

UV 매핑은 반복 텍스처를 사용하거나, 베이킹의 전제 조건으로 일대일 '고유' 매핑을 사용할 수 있다.

2. 1. UV 좌표

UV 좌표(텍스처 좌표라고도 함)는 2차원 텍스처 공간에서의 위치를 나타내는 좌표 (u, v)이다. 3D 모델의 각 정점은 UV 좌표를 가지며, 이 좌표를 통해 텍스처 이미지의 어느 부분이 해당 정점에 매핑될지 결정된다. 모델이 3차원 모델러를 사용하여 폴리곤 메시로 생성될 때 UV 좌표가 생성될 수 있다. 한 가지 방법은 3차원 모델러가 심(seam)에서 삼각형 메시지를 펼쳐서 평평한 페이지에 삼각형을 자동으로 배치하는 것이다. 예를 들어 메시가 UV 구체인 경우, 모델러는 이를 정거장 투영으로 변환할 수 있다.^[1] 모델이 펼쳐지면 아티스트는 펼쳐진 메시지를 템플릿으로 사용하여 각 삼각형에 텍스처를 칠할 수 있다. 장면이 렌더링되면 각 삼각형은 데칼 시트에서 적절한 텍스처에 매핑된다.^[2]

UV 맵은 소프트웨어 애플리케이션에서 자동으로 생성되거나, 아티스트가 수동으로 만들거나, 이 두 가지를 조합하여 생성될 수 있다. 종종 UV 맵이 생성된 후 아티스트는 심과 중첩을 최소화하기 위해 이를 조정하고 최적화한다. 모델이 대칭인 경우, 아티스트는 양쪽을 동시에 칠할 수 있도록 반대쪽 삼각형을 중첩시킬 수 있다.

UV 좌표는 선택적으로 면별로 적용된다.^[2] 이는 공유된 공간 정점 위치가 각 삼각형에 대해 서로 다른 UV 좌표를 가질 수 있음을 의미하므로, 인접한 삼각형을 잘라내어 텍스처 맵의 다른 영역에 배치할 수 있다.

UV 매핑 프로세스는 가장 간단하게 메시 펼치기, 텍스처 생성, 각 폴리곤 면에 텍스처 적용의 세 단계가 필요하다.^[1] UV 매핑은 반복 텍스처를 사용하거나, 베이킹의 전제 조건으로 일대일 '고유' 매핑을 사용할 수 있다.

2. 2. UV 전개 (Unwrapping)

UV 전개는 3D 모델의 표면을 2차원 평면으로 펼치는 과정이다. 이 과정을 통해 3D 모델의 각 부분이 2차원 텍스처 이미지에 어떻게 배치될지 결정된다. 3차원 모델러는 솔기(seam)를 따라 폴리곤 메시를 펼쳐서 평평한 페이지에 자동으로 배치하는 방식으로 작동한다. 예를 들어 메시가 UV 구체인 경우, 모델러는 이를 정거장 투영으로 변환할 수 있다.

UV 맵은 소프트웨어에서 자동으로 생성되거나, 아티스트가 수동으로 만들거나, 두 가지 방법을 조합하여 만들 수 있다. 종종 UV 맵이 생성된 후, 아티스트는 솔기와 겹침을 최소화하기 위해 UV 맵을 조정하고 최적화한다. 모델이 대칭인 경우, 아티스트는 양쪽을 동시에 칠할 수 있도록 반대쪽 삼각형을 겹치게 할 수 있다.

UV 좌표는 선택적으로 면별로 적용된다.^[2] 이는 공유된 공간 정점 위치가 각 삼각형에 대해 서로 다른 UV 좌표를 가질 수 있음을 의미하므로, 인접한 삼각형을 잘라내어 텍스처 맵의 다른 영역에 배치할 수 있다.

UV 매핑은 가장 간단하게 메시 펼치기, 텍스처 생성, 각 면에 텍스처 적용의 세 단계로 이루어진다.^[1]

UV 매핑은 반복 텍스처를 사용하거나, 베이킹의 전제 조건으로 일대일 '고유' 매핑을 사용할 수 있다.

2. 2. 1. 구(Sphere)에서의 UV 전개

구와 같은 특정 형태의 모델은 정해진 공식을 통해 UV 좌표를 계산할 수 있다. 예를 들어, 구의 경우 극점이 Y축과 정렬되어 있다면, 각 점의 단위 벡터를 이용하여 UV 좌표를 계산할 수 있다.^[1]

구의 모든 점 P에 대해, 점 P에서 구의 원점으로 향하는 단위 벡터인

\hat d

를 계산한다.^[1]

구의 극점이 Y축과 정렬되어 있다고 가정하면,

[0, 1]

범위의 UV 좌표는 다음과 같이 계산할 수 있다.^[1]

:

u = 0.5 + \frac{\operatorname{arctan2}(d_z, d_x)}{2\pi},

:

v = 0.5 + \frac{\arcsin(d_y)}\pi.

3. 구체에서 UV 찾기

구면 좌표계에서 UV 좌표를 찾는 방법을 설명한다.

먼저 구의 모든 점 P에서 구의 원점으로 향하는 단위 벡터 $\hat d$ 를 계산한다.

이때, 구의 극점이 Y축과 정렬되어 있다고 가정하면, UV 좌표는 특정 공식을 통해 계산할 수 있다. UV coordinates^영어는 [0, 1] 범위로 표현된다.

UV 좌표를 구하는 공식은 다음과 같다.

: $u = 0.5 + \frac{\operatorname{arctan2}(d_z, d_x)}{2\pi},$

: $v = 0.5 + \frac{\arcsin(d_y)}\pi.$

3. 1. 공식

d_x

,

d_y

,

d_z

는 구의 중심에서 표면의 점을 가리키는 단위 벡터의 각 성분이다. 구의 극점이 Y축과 정렬되어 있다고 가정하면,

[0, 1]

범위의 UV 좌표는 다음과 같이 계산할 수 있다.

:

u = 0.5 + \frac{\operatorname{arctan2}(d_z, d_x)}{2\pi},

:

v = 0.5 + \frac{\arcsin(d_y)}\pi.

4. 응용 기술

UV 텍스처링은 3D 객체를 구성하는 다각형에 이미지의 색상(및 기타 표면 속성)을 입힐 수 있게 해주는 기술이다. 이 이미지를 UV 텍스처 맵이라고 한다.^[1] UV 매핑 과정은 이미지의 픽셀을 다각형 표면에 할당하는 것이다. 이는 일반적으로 이미지 맵의 삼각형 조각을 복사하여 객체의 삼각형에 붙여넣는 방식으로 수행된다.^[2] UV 텍스처링은 투영 매핑의 대안으로, 텍스처 공간에서 매핑이 이루어진다. 따라서 렌더링 계산 시 UV 텍스처 좌표를 사용하여 3차원 표면을 어떻게 칠할지 결정한다.

4. 1. 텍스처 적용

오른쪽 예시는 체크 무늬 텍스처가 구에 적용된 두 가지 방식을 보여준다. 왼쪽은 UV 매핑 없이, 구는 유클리드 공간을 채우는 3차원 체크 무늬에서 잘라낸 것이다. UV 매핑을 사용하면 체크 무늬가 2차원 UV 공간을 채우고, 구의 점들은 해당 위도와 경도에 따라 이 공간에 매핑된다.

모델이 3차원 모델러를 사용하여 폴리곤 메시로 생성될 때, 메시의 각 정점에 대한 UV 좌표(텍스처 좌표라고도 함)가 생성될 수 있다. 한 가지 방법은 3차원 모델러가 심(seam)에서 삼각형 메시를 펼쳐서 평평한 페이지에 삼각형을 자동으로 배치하는 것이다. 예를 들어, 메시가 UV 구체인 경우, 모델러는 이를 정거장 투영으로 변환할 수 있다. 모델이 펼쳐지면 아티스트는 펼쳐진 메시를 템플릿으로 사용하여 각 삼각형에 개별적으로 텍스처를 칠할 수 있다. 장면이 렌더링되면 각 삼각형은 데칼 시트에서 적절한 텍스처에 매핑된다.

UV 맵은 소프트웨어 애플리케이션에서 자동으로 생성되거나, 아티스트가 수동으로 만들거나, 이 두 가지를 조합하여 생성될 수 있다. 종종 UV 맵이 생성된 후 아티스트는 심과 중첩을 최소화하기 위해 이를 조정하고 최적화한다. 모델이 대칭인 경우, 아티스트는 양쪽을 동시에 칠할 수 있도록 반대쪽 삼각형을 중첩시킬 수 있다.

UV 좌표는 선택적으로 면별로 적용된다.^[2] 이는 공유된 공간 정점 위치가 각 삼각형에 대해 서로 다른 UV 좌표를 가질 수 있음을 의미하므로, 인접한 삼각형을 잘라내어 텍스처 맵의 다른 영역에 배치할 수 있다.

UV 매핑 프로세스는 가장 간단하게 메시 펼치기, 텍스처 생성 및 폴리곤의 각 면에 텍스처 적용의 세 단계가 필요하다.^[1]

UV 매핑은 반복 텍스처를 사용하거나, 베이킹의 전제 조건으로 일대일 '고유' 매핑을 사용할 수 있다.

참조

_[1] 서적 Mastering Blender Wiley Publishing, Inc. 2009
_[2] 서적 3ds Max 2009 Bible Wiley Publishing, Inc. 2008
_[3] 서적 Mastering Blender Wiley Publishing, Inc. 2009

본 사이트는 AI가 위키백과와 뉴스 기사,정부 간행물,학술 논문등을 바탕으로 정보를 가공하여 제공하는 백과사전형 서비스입니다.
모든 문서는 AI에 의해 자동 생성되며, CC BY-SA 4.0 라이선스에 따라 이용할 수 있습니다.
하지만, 위키백과나 뉴스 기사 자체에 오류, 부정확한 정보, 또는 가짜 뉴스가 포함될 수 있으며, AI는 이러한 내용을 완벽하게 걸러내지 못할 수 있습니다.
따라서 제공되는 정보에 일부 오류나 편향이 있을 수 있으므로, 중요한 정보는 반드시 다른 출처를 통해 교차 검증하시기 바랍니다.

문의하기 : help@durumis.com