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ModelacinMTODOPARALAOBTENCINYEDICINDECOORDENADASDEPROYECCINTIPOUVWYSUIMPLEMENTACINENMODELOSTRIDIMENSIONALES
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M
I - AnElmapdesarrounaprobjetoplantillLosobjdesarrocamino
Modelacin
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II - Visualizacin mental de la textura deseada
Lastexturasquesegeneranmentalmentedebenproveerunaciertaeficienciaenladistribucindeloselementosquelaintegran,porejemplosisecreaunserhumano,latexturadelrostrodebeserdemayorimportanciaqueladelosmiembrossuperioreseinferiores,ademsdequeloselementosdelatexturapuedenperteneceradiversasgeometras.
Siselogravisualizareficientementeladistribucindeelementosenlastexturasserposibleoptimizarengranmedidalacargadetrabajoqueelsistemadebeemplearpararepresentarlas.
Ejemplosdeposiblesdistribuciones:
Enlaimagenpodemosapreciardostiposdedistribucionesdetexturadedosdiferentesobjetostridimensionales,porejemplolatexturadelapistolaempleaunamayorreadetexturaparasusimgeneslaterales.
III - Visualizacin de la optimizacin del espacio (uso de 1 textura en 2 o ms geometras) Elmodeladortridimensionalparatiemporealdebetenerpresenteentodomomentoqueloselementosgrficosquegeneredebenestaroptimizadosyseradecuadosparasurelacindirectaconotrosobjetosenescena,porendeesnecesarioquedesarrollemoslacapacidaddevisualizarelespacioparahacerlomsoptimo.Sisetuvieraquemodelarunacallejuelasedebeanalizarprimeroelnmerodeelementosdelaescena,sucomplejidadgeomtrica,elmtododeedicindecoordenadasmsadecuadoyporltimo,unbuenmanejodelespaciodentrodelastexturasbidimensionales.
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Imagen:Bocetodecallejuelaflorentina
Tabladeanlisisdeproyectocallejuela:Necesidadesgeomtricas 18edificios,untramocarretero,dostramosdetierra,varios
rboles.
Necesidadesdetextura 5texturasprototipoparalosedificio,1rbol,1lmparay1valla.
Complejidadgeomtrica Losedificiosnoposeengrancomplejidadgeomtrica,aligualquelosarboles,pisoyelementosadicionales,engeneralserealizaranconplanostexturizados.
Mtododeedicindecoordenadasmsadecuado
AlserengeneralobjetosplanosesposibleusarelmodificadorunwrapUVWyproyectarindividualmentelosobjetosdeformaplanar.
Posibleintegracinenotrastexturas
Loselementosquepuedenserintegradosaotratexturason,elrbol,lalmparaylavalla,puessuimportancianoestanrelevantecomoladelosedificios.Suintegracinpuedeserenlatexturadealgunodelosedificios.
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Planteamientodeposibilidadesdetexturas.Integracindelrbol
Integracindelalmpara
Integracindelavalla
Enlaimagenpodemosobservarlaformaencmoseintegraralatexturadelrboldentrodelatexturadeledificio.
Esposibleintegrarmselementosdentrodelatextura,esnecesarioaclararqueessolounalfaparatodalatexturaporloquelastransparenciasdetodoslosobjetosintegradosdebencoincidir.
Lavallaesdemenortamaoeimportanciaparalaescenaporloqueposiblementeeldiseodelatexturasedebarealizarcomosemuestraenlaimagen.
Edificios PisosAdemsdeestoesposibleintegrarelementosdeigualjerarquadentrodeunasolatexturaporejemplo:
Enlaimagensuperiorpodemosobservar3edificiosqueseintegraronenunasolaimagen,todosellosposeenlamismajerarqua.
Enlaimagensuperiorpodemosobservardospisoscuyasimportanciassondiferentesyporelloelpisodetierraesmsdelgadoqueelpisodeasfalto.
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IV - Comprendiendo UVW LastexturasdentrodelosprogramastridimensionalessonentendidasensualtocomoV,anchocomoUyprofundidadcomoW,enconjuntoestascoordenadassonllamadasUVW,Existendiferentesformasparatrabajarlascoordenadasdetextura,siendoUVelaltoyelancholastexturaspuedenserproyectadascomoaparecenenlatabla:Esfricas Cilndricas
Existeunagranvariedaddeposibilidadesdetexturizacindeunmismoobjeto,larazondeporqueusarunauotratecnicadeproyeccinradicaenladeformacinquelastexturassufrenenzonascomopolosgeometricosozonasintermedias.
Decaja
Porpolgono Planares
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EstascoordenadasdetexturaposeenvaloresenUVquerepresentanelanchoyelaltorespectivamente.Todoobjetotridimensionalalqueseleproyectaraunatexturadebeserconvertidoaunarepresentacinbidimensional,aesteprocesoselellamadesarrollogeomtrico,elresultantedeestedesarrolloesunaseriedecoordenadasdetexturamedidasatravsdeUV.
a Manejo de coordenadas UV
Unavezobtenidaslascoordenadasdetexturapuedensereditadasatravsdediferentesprogramas,aunqueporlogenerallasedicionesserealizanconlamodificacindelasproyeccionessobrelosejescoordinadosXYZyeltipodeproyeccin.
1 Cilndricas
Laproyeccionescilndricasproyectanalospolgonosdelosobjetostridimensionalesenunplano,similaraloqueserarealizadoenunplanisferio.Enlaimagenpodemosobservarunaproyeccincilndricadeunrostrohumano.
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2Planares
Lascoordenadasdetexturaplanaressonproyeccionesfrontalesolateralesdelosobjetosqueporlogeneralnocaptantodalatridimensionaldelmismo,porendealserempleadastiendenapresentardistorsionesenlasorillasdelaproyeccin,estaproyeccinesrecomendableparaobjetosquenoposeanunvolumenmuycomplejo,comocajasyelementosangulares.
3Esfricas
Laproyeccinesfricageneraunaimagenplanatipomapamundi,conlatitudylongitud,estilparatexturizarobjetoscurvosocompletamenteesfricos.
4Decaja
Lasproyeccionesdecajasonproyeccionesqueaprovechanlosseisladosdeuncuboparahacerseisproyeccionesplanaresendiferentesdirecciones,unaporcadaejecoordenado,sontilesparaobjetossimplesdeseissuperficiesuobjetosquenecesitenunpocomsdedetallesegnlaposicindesuselementosconstitutivos.
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5Porpolgono
Lascoordenadasdetexturaaplicadasporpolgonorepitenencadapolgonodelobjetolatexturaproyectada,asenlaimagenizquierdapodemosobservarlapiladepolgonosalineadosenunmismositio,estohacequeenlaimagenderechalatexturasearepetidaencadapolgono.
6ShrinkWrap
Estaopcinhacequelatexturasetratedeadaptaralaformadelobjeto,serasimilaralplsticoquecubrelaslatasderefrescoquevienenensixpack,queseadaptaalascurvaturasyformasdemaneraestrecha.
7Usodelgizmo
Lascoordenadasdetexturapuedensermodificadasatravsdelusodelosgizmosquecadamodificadorposee,estospermitendesplazar,escalar,rotaryacomodarloselementosgeomtricosproyectadosparasuacomodoenlatexturadesarrollada.
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b Manejo de coordenadas de textura tipo AUV y GUV LascoordenadasdetexturatipoAUVyGUVsonproducidasatravsdelprogramaZBrush,estetipodeproyeccinesbastantetilpuespermitequehayaunamnimadistorsinentodaslassuperficiesdelosobjetos,puesenamboscasosseseparanlasgemetrasencadaunodelospolgonosqueestacontiene,unavezrealizadoestoelprogramapermiteconvertirestascoordenadasdetexturaencoloresotexturasaplicablesalobjeto.
Dentrode3dstudiomaxesposibledesarrollarobjetoshastadejarcadapolgonoproyectado,aunqueestaoperacinserealizaautomticamenteatravsdeRendertoTextureEstaopcinpermitetenertexturasconunamnimadeformacinyqueconcuerdanconelobjeto,porcomplejoqueestesea,sindejarzonassintexturizar.
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c Herramientas de creacin y edicin de coordenadas UV Existendiversasherramientasquepermitenelmanejoyedicindecoordenadasdetexturadelosmodelostridimensionales,variosdeellostienenprecioselevadosperoexistenalgunosotrosquesongratuitosoquevienenintegradosenotrospaquetes.
1DeepUV
Esteprogramapermiteelusodemapeotipocaja,planar,dedespliegue,ademsdepermitirlealusuariounainteraccindirectaconlaedicindelascoordenadasdetextura,porejemplocilndricas,esfricasypolares,permiteademslaedicindirectaenpantalladelascoordenadasdetexturaanivelpunto,lnea,polgonoyvolumen.
2UVMapper
EstapequeaaplicacingratuitapermiteeldesarrollogeomtricodeobjetostridimensionalesenformatoOBJypermiteunaedicinplanar,decaja,cilndricayesfrica.
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3Zbrush
Zbrushsoportaedicionesplanares,cilndricas,esfricas,UVTile,GUVyAUV,estasedicionespuedensermodificadasysustituidasentodomomento,tambinesposibleconvertirloqueexistedentrodelascoordenadasuv,colores,materialesytexturasenunasolatexturaproyectadausableenmodelostridimensionales.
43DStudioMaxEditUVWsyUVWMap
Dentrode3dstudiomaxesposiblelamodificacindelascoordenadasdetexturaatravsdemodificadorescomoUVWMapyEditUVWs,lasposibilidadesdeedicindecoordenadasUVcontieneplanares,cilndricas,esfricas,decajayporcaras.EnlaedicinUnwrapUVWesposibleelusodeproyeccionesplanares,cilndricas,esfricas,tipocajaytipopeltqueenotraspalabrasexpandeunospolgonoslaseleccindeproyeccionesplanares.
5Texporter
Esunplugingratuitopara3dstudiomax,permitedarlesalidaatexturaalascoordenadasdetexturadesarrolladasconUnwrap,EditUVWsyUVWMap,parasuposterioredicindentrodelosprogramasdeedicindeimgenes.
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6UltimateUnwrap3DPro
Estaaplicacinlepermitealusuarioelmapeoporcaras,porproyeccindeunlado,porproyeccindeamboslados,porcaja,cilndricoyesfrico,ademsdelaposibilidaddeautomatizarundesplieguedeldesarrollogeomtricodelmodelotridimensional.Tambinpermitelaedicindirectaenpantalladepuntos,lneasypolgonos,alpermitirsurotacintraslacinyescala.
d Coordenadas de textura UVW LascoordenadasdetexturaUVWrefierenaunamedidadetexturastridimensionales,siendoquelaUeselancho,laVeslaalturayporltimolaWeslaprofundidad,porendeseleconocecomotexturatridimensionaloprocedural.
1 - Texturas tridimensionales Lastexturasproceduralessonelprocesodedarcoloralasgeometrasatravsdefrmulasmatemticas,paralaconversindeestastexturas,atexturasbidimensionalesdebemosrealizarundesarrollogeomtrico.
Imgenesrepresentativasdetexturastridimensionalesaplicadasadiversosobjetos:
Imagenprocedural Cortedeobjeto Doblecorte
Lastexturasproceduralespuedensertransformadasatexturasbidimensionalespormediodelprocesodedesarrollogeomtricodeobjetos,queen3dstudiomaxseconocecomotexturebakingounwrapping.DesarrolloUVWdecaja DesarrolloUVdeesfera DesarrolloUVdetoroide
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2 - Desarrollo geomtrico de objetos Paralograrundesarrollogeomtricocorrectodebemosemplearelprocesodetexturebakingodesarrollarlomanualmentealelegirsegmentosdeunobjeto,paraproducirunaversinbidimensional.
Comoporejemplo:
Cilindro Desarrollogeomtrico
Eneldesarrollodelcilindroseseleccionaronindependientementelastapasylospolgonosinterioreshastalogrardoscrculosyunrectnguloqueposteriormentepuedeserpintado.
3 - Implementacin de texturas bidimensionales Unavezrealizadoeldesarrollogeomtricodelobjetosepuedepintarlatexturabidimensional,paraelloseempleacomoplantillaeldesarrollogeomtrico,enalgneditordegrficosbidimensionales,comoPhotoshop,sobreunanuevacapasepintanloselementosintegrantesdelcilindro.
Paraaplicarlatexturadebemosconsiderarqueelobjetotieneloselementosbasadosenlascoordenadasuvw,dentrodelascualesseencuentrandoscrculosyunrectngulo,siquisiramosqueelcilindroparecieseunbote,debemoscolocarlatexturasiguiendoelpatrn,porejemplo:
Coordenadasdemapeo Textura Cilindrocontexturaaplicada
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Creacindetexturasadicionalesbasadaseneldesarrollogeomtrico:
Boteconmapadenormales
Canaldetexturademapadenormales
Unavezconcretadalaetapadetexturizacinpodemosgenerarlasdemstexturascomplementarias,comomapasdeespecularidad,mapasdenormalesymapasdealtura.Parasuposteriorimplementacinenlosmotoresgrficos,aumentandolacalidadvisualdeloselementosenlaescena.
Losdiferentescanalesaqupresentadossebasaronenlaplantillageneradaatravsdelprocesodedesarrollogeomtricodeobjetos.Ysonintegradospormediodealgnshaderdentrodelasaplicacionesparatiemporeal.Mapadeespecularidad MapadeNormales Mapaderelieve Mapadeluz
Enlasimgenespodemosobservarunejemplorenderizadocomoimagenbidimensionalyunarepresentacinentiemporealdelbotecontodaslastexturasaplicadas.
Rendergeneraldesde3dstudiomax
Representacinentiemporealconmapasdeluzyshadersaplicados
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V - Creacin de texturas basado en las coordenadas UVW
Esposiblecreartexturasbasadoenlascoordenadasdetexturaydeigualformacrearcoordenadasdetexturabasndonosenunatextura.Siporejemplotuviramosunobjetoquesolotuvieradefinidassuscoordenadasdetextura,estasservirandepatrnparaconstruirlatexturadentrodeunprogramadeedicinfotogrficacomophotoshopogimp.Elprocesodeobtencindelaplantilladentrode3dstudiomaxrequieredelplugingratuitoTexporter,estepluginpermitegenerarunrenderdelascoordenadasuvdelobjetoyguardarloenunformatodeimagencompatibleconloseditoresdeimgenes.
1 - Entendiendo al material multi/subobjeto
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Existendiferentesmaterialesdentrode3dstudiomax,enparticularelmaterialmulti/subobjetopermitecongregaramuchosmaterialesjuntos,queseidentificanconunnmero,porejemplo:
Identificador Materiales Zonadelobjetoquecontienealmaterial
Aplicacionesdelastexturasalmaterialmulti/subobjeto
1 Madera 2 Ladrillos
3 Metal
4 Fruta
5 Yeso
2 - Material ID
ParaestablecerelmaterialIDoidentificadordebemosseleccionarlospolgonosdecadazonaindependientemente,luegodarleacadaunounnmeroyasignarlatexturamulti/subobjeto.
Paso1:Seleccionamoslospolgonosqueintegraranacadaunadelaszonasdelobjeto
Paso2:SeestableelnmeroID
Paso3:Seasignaelmaterialmulti/subobjetoquetieneasignadascadatextura
Polgonosseleccionados NmeroID Asignacindetexturaenelmaterialmulti/subobjeto
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3 - Separando las coordenadas UV
CadaunadelaszonasdelobjetopuedeposeervaloresUVdemaneraindividual,
Paso1:AsignaselmodificadorUnwrapUVW
DesdelalistademodificadoresseseleccionaelmodificadorUnwrapUVW
ImagendeModifierList ModificadorUnwrapUVW Modificadorasignado
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Paso2:Seleccionalaopcincara(face)dentrodelmenUVW
Paso3:seleccionalospolgonosalosquelesquieresmodificarlosvaloresUV
Paso4:oprimeselbotneditqueseencuentraenlabarradentrodeParameters,aloprimirlasaldruneditorgrficoconlospolgonosseleccionados
Paso5:seleccionaseltipodemapeoUV,porejemploenestecasoseleccionamosplanar,segeneraundesarrollogeomtricodelsegmentodelaesfera,elcualescircular,estedesarrolloserubicadodentrodeleditorEditUVWs
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VI Creacin de texturas para el proyecto callejuela Basadoenlaplaneacindetexturasyeneldiseooriginaldelproyecto,debemosrealizarlacomposicindeimgenesenalgneditordeimgenes(llmesePhotoshopoGimp,entreotros),seobtieneelrecursoyposteriormentesemodificaenphotoshopadaptndoloa512por512oalgunaproporcinenpotenciade2,unavezrealizadoesto,sesumanloselementosadicionalesyserevisasualfa,unavezterminadosestospasoseguardaconunformatocompatible1.
Edificios Edificioytexturas Piso Edificioimportante
Losedificiosmostradosenlaimagenmuestranlamismajerarquaeimportanciaenlatexturapuescadaunoocupaelmismoespaciotantoenalturacomoenancho.
EnestecasoesnecesariopuntualizarquelatexturaademsdecanalesRGBposeeuncanalalfaadicionaladecuadoacadaunodelosobjetos.Ademsseapreciauncorrectousodelespaciodetextura.
Lastexturasdepisoestnorganizadasdetalformaquelosobjetostipopisodelaescenapuedenhacerusodeellasindividualmente.Ademsseapreciauncorrectousodelespaciodetextura.
Laimportanciadeesteedificoesaltapuesdeberepresentartransparenciasfinasenlasrejas,porestofueseleccionadacomotexturanica,enningnmomentocompartiespacioconotro
VII - Implementacin de texturas en el modelo de callejuela Unavezmodeladoelentornoelsiguientepasoeseditarlascoordenadasdetexturadecadaunodeestos,paraelloseusaraelEditUVWsde3DStudioMax,elobjetoalqueselemodficaransuscoordenadasdetexturaseledeberaaplicarelmodificadorUnwrapUVW,conestemodificadoresposibleproyectarcadaunadelascarasoelementosdelobjetohaciendousodeproyeccionesplanares,cilindricas,esfricasycubicas.Dependiendodelacomplejidaddelobjetotridimensionalestepodrserresueltocondiferentesproyecciones,unacajadecerealporejemplopuedeserresueltaatravsdeproyeccionesplanares,unaesferaounacabezapuedenserresueltasatravsdeproyeccionescilndricas.
1CursoIXTLI2008deExportacindemodelos
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ParaeditarlascoordenadasdetexturaenmaxdebemosasignarelmodificadorUnwrapUVWyposteriormentedentrodesusopcionesseleccionarporejemplofaceyseleccionarlospolgonosquesequieranproyectar.PosteriormentedebemosdarclicenelbotnEditalrealizarestaaccinsedesplegaralaventanaemergenteEditUVWs.Cuandosetengacontempladaquetipodeproyeccinsevaarealizarsedebedarclicenellaporejemploplanarydecidirunejequeatraviesealobjeto.SiestaoperacinfuerealizadacorrectamentelospolgonossernproyectadosdentrodelaventanaEditUVWshaciendoposiblesuusoaltexturizarelobjeto.
LaventanaEditUVWspermitelaedicindirectadelascoordenadasdetexturadelosobjetos,enlaimegnpodemosobservareldesarrollogeomtricoquerequirieledificio,suscoordenadasfueronmodificadassegnsutextura.
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Unavezeditadastodaslascoordenadasdetexturaseaplicanlastexturasysepreparaelmodeloparasuexportacinparatiemporeal.VIII Visualizacin del modelo Callejuela Elmodelocallejuelapuedeservisualizadodentrodelastresprincipalesaplicacionesqueempleamosparatiemporeal,Navio,Ve3dyVirtools,puespuedeserexportadoenformatoOSG,VRMLyNMO,cadaformatorespectivamenteesledoporlaaplicacinantescitada,ademsdeservisualizableenaplicacionescomoAmira,OSGViewereinternetexploreratravsdepluginsadicionales.Esimportantesealarqueexistenalgunaslimitacionesencuantoaformatodearchivo,puesaplicacionescomoamiraycortonanosoportanalgunosformatosdeimagen.Aunqueestoesmuyimportantenomodificalascoordenadasdetexturaquefueronasignadasconanterioridaddentrodeestemanual.
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IX Aspectos sobre la exportacin a diversos formatos Lascapacidadesdeexportacindematerialesparatiemporealpuedenser analizadas dentro de la tabla comparativa2 de posibilidades de exportacin segn el exportador: OSG Virtools VRML Bilboards * * Impostor * LOD * * *Animacin simple * * *Animacin por modificadores
* Animacin por morphs * * *Blending * * * Composite * Cubemapping * * Enviroment * * Baking * * *Procedural * Vertex Color * * *Multisubobjeto * * *Transparencia * * * Transparencia sin alfa * * * Transparencia alfa * * * DentrodelatablapodemosverqueOSGpuedesoportarlaexportacindesde3DStudioMaxdeunagrancantidaddemateriales,enelcasodeVirtoolspodemosobservarquenosoportamaterialescompositenimaterialesprocedurales,esporestoqueenVirtoolssedeberealizarlaconversindematerialesproceduralesentexturasbidimensionales.VRMLnoexportaalgunosmaterialesdesde3DStudioMax,porejemplolosreflejossimulados,materialestipocompositeyprocedurales,esporestoquedebenserprecalculados3antesdeserexportados.
2TabladelManualdelcursoexportacindemodelosparaOSG,VRMLyVirtools(FrancoSerrano,2008)3Preclculo(FrancoSerrano,IluminacinGlobalparaambientesvirtualesentiemporeal,2008)
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X Glosario
PreclculoRefiereaunaoperacindeclculodeefectoscomoiluminacinglobal,reflejosysombras,ademsdesuincorporacinentexturasbidimensionalesquepuedenseraplicadosaobjetostridimensionalesyquenorequierendeclculosadicionalesalmomentodeserrepresentados
Texturaproceduralcomnmentereferidascomoshaders,sonelprocesodedarcoloralasgeometrasatravsdefrmulasmatemticas
Texturatridimensionalesunaimagengeneradaatravsdelacomputadoraqueempleaunalgoritmoparacrearrepresentacionesrealistasdeelementosnaturalescomolamadera,mrmol,granito,metal,piedraentreotros.
Unwrapdesenvolver,aplicadoaobjetostridimensionalessignificaundesarrollogeomtrico.
XI Bibliografa y recursos electrnicos FrancoSerrano,V.H.(19deJuniode2008).IluminacinGlobalparaambientesvirtualesentiemporeal.Recuperadoel3deOctubrede2008,deIXTLI,ObservatoriodeVisualizacindelaUNAM:http://www.ixtli.unam.mx/media/tutoriales/manualgi.pdf
FrancoSerrano,V.H.(20de9de2008).ManualdelcursoexportacindemodelosparaOSG,VRMLyVirtools.Recuperadoel13de10de2008,deIXTLI,ObservatoriodeVisualizacindelaUNAM.
ndice IAnlisisdelasposibilidadesdemapeodelobjetotridimensional.................................................2
IIVisualizacinmentaldelatexturadeseada...................................................................................4
IIIVisualizacindelaoptimizacindelespacio(usode1texturaen2omsgeometras).............4
IVComprendiendoUVW...................................................................................................................7
aManejodecoordenadasUV......................................................................................................8
bManejodecoordenadasdetexturatipoAUVyGUV.............................................................11
cHerramientasdecreacinyedicindecoordenadasUV.......................................................12
dCoordenadasdetexturaUVW.................................................................................................14
1Texturastridimensionales........................................................................................................14
2Desarrollogeomtricodeobjetos...........................................................................................15
3Implementacindetexturasbidimensionales.........................................................................15
VCreacindetexturasbasadoenlascoordenadasUVW..............................................................17
1Entendiendoalmaterialmulti/subobjeto................................................................................17
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2MaterialID................................................................................................................................18
3SeparandolascoordenadasUV...............................................................................................20
VICreacindetexturasparaelproyectocallejuela.......................................................................22
VIIImplementacindetexturasenelmodelodecallejuela...........................................................22
VIIIVisualizacindelmodeloCallejuela.........................................................................................24
IXAspectossobrelaexportacinadiversosformatos..................................................................25
XGlosario..........................................................................................................................................26
XIBibliografayrecursoselectrnicos..............................................................................................26
ndice.................................................................................................................................................26