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UV-Mapping
UV-Mapping, zu deutsch Texturabbildung bzw. Texturierung beschreibt die Art und Weise, wie eine gegebene Textur auf das darzustellende Objekt gelegt wird, das heißt die Zuordnung zwischen Texturkoordinaten und Objektkoordinaten. Man unterscheidet nun nach der Anzahl der Texturkoordinaten:
- •eindimensionale Texturen
- •zweidimensionale Texturen
- •dreidimensionale Texturen
Jedem Vertex eines 3D-Objektes kann zusätzlich zu seiner Position im xyz-Raum unter anderem noch eine Texturkoordinate im uvw-Raum zugeordnet werden. Verwendet man eine zweidimensionale Bitmaptextur, so wie dies in EEP der Fall ist, so werden lediglich die u- und die v-Koordinaten benötigt, um festzulegen, welcher Bildteil auf dem Polygon abgebildet werden soll. Bei mathematischen Texturen, wie z. B. 3D-Rauschen oder volumetrischen Texturen, wird oft zusätzlich noch die w-Koordinate benötigt. Da in Home-Nostruktor 13.0 und EEP hauptsächlich zweidimensionale Texturen eingesetzt werden, beschränken wir uns bei den Erläuterungen auf diesen Fall. Zweidimensionale Texturen werden über die Texturkoordinaten "u" für die Breite und "v" für die Höhe beschrieben, daher der Ausdruck UV-Mapping. Die uv-Koordinate (0,0) entspricht der unteren linken Ecke des Bildes, die uv-Koordinate (1,1) der oberen rechten Ecke. UV-Werte größer 1 und kleiner 0 sind möglich und führen zu Randwiederholungseffekten des Bildes. So lässt sich ein Bild über ein Polygon kacheln. In 3D-Modellen mit vielen Polygonen wird oft eine einzige Textur für das ganze Modell verwendet, sodass jeder Punkt des Modells nur einen Satz Texturkoordinaten hat (und nicht unterschiedliche Texturkoordinaten für die verschiedenen Polygone, die diesen Punkt verwenden), weil dieses Format für hardwarebeschleunigte 3D-Grafik und auch für den Designer des 3D-Modells besonders günstig ist. Bei der einfachsten Variante des Texture Mapping werden die Texturkoordinaten entlang der schon vom 3D- in den 2D-Raum transformierten Randlinien des Polygons linear interpoliert. Dann werden sie entlang einer Bildschirmzeile (oder -spalte) von Randlinie zu Randlinie linear interpoliert, bei jedem Pixel wird der Farbwert des zu den interpolierten (u,v)-Koordinaten gehörenden Texels (Bildpunkt in der Textur) übernommen.
UV-Koordinaten
UV-Koordinaten. Das UV-Koordinaten-System wird bei der Texturierung von Polygonobjekten genutzt, wobei u und v die Texturkoordinaten beschreiben. Jeder Punkt des Polygonobjektes bekommt dabei eine eindeutige Texturposition. Wenn die x-Werte und y-Werte für die Position des Polygons benutzt werden, kann eine verzerrte Textur nur mittels abweichender UV-Koordinaten eindeutig positioniert werden. Zur Berechnung der UV-Koordinaten, also der Texturkoordinaten und damit der (diffusen) Farbe eines beliebigen Punktes auf der Oberfläche eines Modells aus Dreiecken, wird auf dem Dreieck, das selbigen Punkt beinhaltet, interpoliert. Die drei Eckpunkte erhalten neben einer Position auch jeweils eine Texturkoordinate vom Modellierungsprogramm, in welchem das Modell erstellt wurde, zugewiesen. Mithilfe baryzentrischer Koordinaten kann die Gewichtung jedes Eckpunktes auf jenen Punkt berechnet werden und damit die endgültige UV-Koordinate des Punktes ermittelt werden.
