数字人C4D贴图雕刻UV之三：深入了解UV

上一篇通过一个木箱子，初步了解UV的简单编辑和贴图映射知识。

       我相信市场上，那些让你眼花缭乱的各种三维软件、游戏制作、游戏美工等CG书，看完之后，可能会让你迷茫，因为每本技术书籍基本都研究自己小天地的知识，而软件之间的关系谈得很少。通过这篇的研究，我想使你尽可能明白他们之间的联系是什么了。市面上还没有一本书来研究这个，不信你就去网上搜、书店去找。反正我是没看到。哈哈，我只是让你重视而已，但你可不能不当真啊！而这样的问题恰恰困扰自学者，使自学者身在迷雾。以下是我自己的理解，如果有不对地方，请高手指正。

也许有的朋友可能还是不明白，UV为什么重要呢？

原因：UV是模型建立以后，进行下一步贴图绘制、雕刻等流程中的重要的环节，UV如果不正确，那么贴图和雕刻一定不会准确。

听我慢慢道来：过去，显卡硬件性能不高的时候，人们就想在游戏引擎中如何提高角色和道具显示的效果，有两种实现的方法，如下：

       高模是由很多面构成的，虽然提供模型很多细节，但是高模会消耗大量显卡的GPU资源，使游戏发卡、交互不流畅。人们发现用第一种方法，用低模加上各种贴图（颜色贴图提供颜色纹理，法线和凹凸贴图，提供起伏细节，AO贴图提供自阴影，高光和反射贴图提高表面细节）非常高效流畅，而且效果也非常好，所以这种提高质量的方法，也被游戏引擎开发者所支持，三维制作软件当然更支持。所以，发展到目前的次时代游戏，也基本上是利用这个思路制作的。

后来随着显卡性能提高，游戏的角色和道具制作越来越逼真，角色和环境、道具直逼影视效果。

三维软件的渲染是靠CPU来完成，你可以忍受2个小时以上的时间去渲染一张图片，而在游戏引擎中，渲染每一帧的画面，主要靠显卡的GPU，随着你的控制命令，引擎不断的更新渲染新的画面，而且做到流畅，必须保证每秒渲染在25-30帧以上。所以，流行的“次时代建模”虽然制作流程发生改变，但在游戏引擎中，仍然利用的是第一种模式：低模+高效的贴图方式实现。

这和UV有什么关系呢？

       低模模型如何与各种贴图准确映射是关键。随着科技发展，硬件的提高，也带来了软件的更新，更带来了制作流程的改变。过去，低模模型容易建立，但高质量的各种贴图非常难制作，需要非常专业和高水平的美工来完成，而且还非常费力，当时流行各种制作纹理贴图的软件，如MARI、Substance designer，NOD2，三维贴图绘制BODY PAINT等。后来，随着ZBRUSH、MUDBOX雕刻软件的出现带来了流程革命，细致的纹理可以由软件生成。从下图可以看出UV编辑在整个流程中的重要性，没有这一步，下一步很难进行。

         这个图意思是说：三维软件负责制作低模；然后用三维软件自带的UV编辑或第三方的UV编辑软件，编辑UV；然后把低模导入ZB中进行精细雕刻，（比如衣服的皱褶，人物脸上的纹理等），然后把高模+低模烘培出精细的法线、凹凸贴图（这个地方，正确的UV是关键）；然后，“低模+各种贴图”在三维软件中渲染逼真的静态图片或动态视频等产品，也可以生成模型动画文件，导入游戏引擎中实时交互。总之，流程的改变，替代手工绘制，大大提高生产效率。

啰嗦了半天，上面实际上说的是：用高质量的贴图贴在低模上，替代高模的细节，节省GPU渲染时间，渲染速度大大加快，但你从屏幕上看不出来，这就是欺骗“眼球”技术。

随着软件的发展，ZBRUSH雕刻软件也不是一枝独秀。C4D中也含有雕刻模块，AUTODESK的MUDBOX更是后起之秀。

       上面这张图说明：目前最流行的生产流程，涉及到两项技术：雕刻和三维贴图绘制。而AUTODESK公司的3DMAX、MAYA功能虽然非常强大，但是恰恰缺少这两个最重要的功能。（据说MAYA2016 也有雕刻了）所以，AUTODESK公司收购了MUDBOX，这个软件弥补了3DMAX和MAYA的不足。而C4D三维贴图绘制最初她是老大，BODY PAINT，谁人不知，那个不晓啊，BP插件在3DMAX和MAYA上也都有，也有独立版本。现在的C4D，整个模型生产流程所涉及到的模块，基本上她都有，也不必像3DMAX,MAYA导出带UV的模型，到MUDBOX中雕刻、绘制贴图，再导回来渲染成图片或动画，不断进行软件之间导来导去。而C4D各个模块衔接非常流畅，在点击菜单命令之时，无缝转换完成。

       所以，我为什么抛弃过去的三维软件，投入C4D的怀抱，这是原因之一。当然，现在的MUDBOX2015版的功能非常强大，研究后，效果非常好，操作简便，界面清晰，逻辑性强。有当初，刚遇见C4D那种小清新的感觉。MUDBOX2015的显示效果非常好，绘制的凹凸、高光、反射贴图，在场景中立刻就能显示出来，好似在三维游戏引擎一般，让人兴奋。反观C4D有些不足了，最擅长的三维绘制不如现在的MUDBOX，雕刻功能不如ZBRUSH，希望在“C4DR17”中能追上啊！

上图为MUDBOX界面，结构清晰，逻辑性强，功能强大。（用人家的图片就必须给人做广告。说实在的，他的MUDBOX视频教程真是一流，技术水平更是一流）而目前的C4D的雕刻和绘制界面相比就弱了些。

以上是自己学习研究的体会，属于个人见解，有不对的地方，请高手指正。

【补充】

        一个模型UV确定以后，可以制作不同的贴图，通过游戏引擎控制，在不同场合更换不同的贴图，这就像人在不同的环境和时间穿不同的衣服一样。说白了一个UV，对应数套纹理贴图。如下图，只要更换不同的纹理贴图就可以了。有意思吧？也可以一个模型使用不同的UV.

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