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Qu’est-ce que l’UV mapping ?

Lorsque vous pelez une orange, vous obtenez un objet 3D aplani. Ce geste est la parfaite illustration de l’UV mapping. Avec le texturing, l’UV mapping constitue une étape essentielle de nombreux workflows de modélisation 3D.

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3D model of a dragon after UV mapping is complete

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Comprendre l’UV mapping

L’UV mapping et le texturing déterminent l’apparence finale d’un modèle. La technique de l’UV mapping consiste à créer une map qui attribue à chaque point de la surface du modèle des coordonnées spécifiques (aussi appelées « coordonnées UV »). Celles-ci déterminent la manière dont les textures et les images seront appliquées de façon à habiller parfaitement et précisément le modèle, et ainsi lui donner vie grâce à des visuels détaillés, du réalisme ou un style.

Principe de fonctionnement

L’UV mapping fait le lien entre le modèle 3D et son attrait visuel. L’UV map est en quelque sorte une zone de travail, un plan 2D sur lequel sont dépliées les courbes et les surfaces complexes du modèle. Lorsque le processus est minutieusement exécuté, la map peut atteindre une extrême précision et attribuer des coordonnées uniques à chaque point de la surface du modèle.

• Attribution des coordonnées : le dépliage des UV consiste à disposer la surface dépliée du modèle sur un plan 2D. Cette étape peut s’effectuer manuellement ou automatiquement dans une application.

• Application des textures : une fois l’UV map créée, des textures ou des images sont appliquées sur la représentation 2D selon un alignement précis. Les coordonnées UV déterminent la façon dont les textures doivent habiller la surface, l’objectif étant de fluidifier au maximum le rendu.

• Peaufinage : pour limiter au minimum les raccords, il faut souvent peaufiner le modèle. Cela implique parfois de positionner les raccords là où ils seront pratiquement, voire totalement imperceptibles. Il est possible d’étirer, de faire pivoter et de redimensionner certaines parties de la map afin d’optimiser la résolution et la mise à l’échelle.

Types de textures d’UV maps

Voici cinq termes couramment utilisés dans le domaine de l’UV mapping :

1. UV mapping automatique

Comme indiqué plus haut, certaines applications 3D se chargent du dépliage des objets 3D. Malgré ce gain de temps appréciable, nombre d’artistes l’utilisent uniquement comme point de départ. En général, il faut encore ajuster manuellement l’UV map pour améliorer les résultats et pouvoir créer et appliquer plus facilement des textures.

2. UV mapping planaire

Cette technique, qui consiste à déplier un plan 3D selon une direction ou un axe, puis à projeter les sommets sur une surface plane, s’avère plus efficace avec les objets plats (comme les murs et les sols) et les formes géométriques simples.

3. UV mapping sphérique

Comme son nom l’indique, l’UV mapping sphérique permet de projeter la surface d’un modèle 3D sur une sphère, en diminuant les déformations et en préservant la courbure. Cette méthode se prête bien aux formes arrondies, comme les globes, les têtes et les planètes.

4. UV mapping personnalisé

Il est possible de créer ou d’attribuer les coordonnées de texture des sommets du modèle 3D de façon manuelle. Les artistes et les designers préfèrent souvent cette technique, car elle permet d’aligner parfaitement les textures en évitant les déformations, avec des résultats très précis à la clé.

5. Effets de texture des UV maps

Il est normalement impossible de texturer un modèle 3D avec une seule map. Pour obtenir les meilleurs résultats, il faut souvent ajouter plusieurs effets spéciaux. Nous avons répertorié ci-après les principales texture maps que les artistes utilisent conjointement pour créer un modèle texturé conforme à leurs attentes.

Diffuse map

La diffuse map applique la couleur de base au modèle. L’application 3D l’utilise également pour nuancer la lumière réfléchie, ce qui contribue au réalisme global de la lumière d’une scène.

Albedo map

Certaines applications recourent à ces textures à la place des diffuse maps. Les deux maps sont pourtant semblables, à ceci près qu’une albedo map ne représente aucune ombre ni aucun reflet. En l’occurrence, l’albedo map définit la couleur de base d’un objet dans des conditions d’éclairage neutres.

Specular map

Ces textures déterminent l’intensité et la position des lumières spéculaires, c’est-à-dire les reflets lumineux qui apparaissent sur les surfaces lorsque la lumière est directement réfléchie sur celles-ci. Les specular maps permettent de jouer sur l’intensité, la couleur, la rugosité et la douceur de ces tons clairs.

Ambient Occlusion map

Les AO maps sont des textures spéciales qui simulent les tons foncés sur les zones concaves du modèle. Il s’agit d’un procédé abordable pour accentuer le réalisme d’un objet 3D sans ajouter de détails à sa géométrie.

Normal map

Une normal map est une image RVB utilisée pour déformer une image selon trois axes. Elle permet de donner de la profondeur et plus de réalisme à une surface sans complexifier la géométrie de l’objet.

applying UV map textures to a 3D model of a dragon using Adobe Substance 3D Painter
Image de Damien Guimoneau

Possibilités offertes par l’UV mapping

Le fait de combiner plusieurs UV maps améliore le réalisme et l’efficacité des modèles 3D. En tant qu’artiste, vous maîtrisez mieux le processus de création et pouvez ajouter des détails complexes aux scènes. Rayures, logos, poussière, reflets… Vous pouvez personnaliser les textures à votre guise, selon le degré de simplicité, de stylisation ou de réalisme souhaité. L’UV mapping est fondamental pour la modélisation 3D et le texturing. Maîtriser ces techniques, c’est bénéficier d’une plus grande liberté de création et gagner en efficacité.

Créez des UV maps d’exception avec Adobe Substance 3D Painter.

Adobe Substance 3D Painter permet d’automatiser le dépliage des UV lors de l’importation d’un modèle 3D. L’application se charge de générer les îlots UV, de sorte que vous pouvez peindre sur le modèle même s’il ne comporte pas d’UV. Painter est une solution souple et performante qui permet d’utiliser des pinceaux paramétriques, d’appliquer des matériaux adaptables et d’en créer d’autres afin d’obtenir des textures spectaculaires.
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Foire aux questions (FAQ)

QUELLE EST L’ORIGINE DU TERME « UV MAPPING » ?

Le concept d’UV mapping est dérivé du système de coordonnées servant à appliquer des textures 2D à des modèles 3D, les lettres U et V représentant les deux coordonnées utilisées pour créer les texture maps. Contrairement à l’univers 3D tournant autour de trois axes X, Y et Z, les textures n’en nécessitent que deux : U et V.

COMMENT SONT STOCKÉES LES UV MAPS ?

Les coordonnées contenues dans les UV maps associent chaque sommet d’un modèle 3D à une position donnée sur une texture 2D. Leur format de stockage varie en fonction de l’application et du type de fichier utilisés lors de l’exportation du modèle. Les fichiers de mesh de type OBJ ou FBX peuvent inclure des informations sur l’UV mapping en plus de la géométrie du mesh. Quant aux textures de l’UV map, elles sont généralement stockées dans de simples fichiers image dépourvus de coordonnées qui sont mappés sur les modèles 3D en utilisant les informations UV récupérées lors de l’application des textures.

COMMENT ÉVITER L’ÉTAPE DE L’UV MAPPING ?

L’UV mapping est quasi incontournable dans les pipelines de modélisation 3D. Grâce aux progrès technologiques, il est toutefois possible d’automatiser davantage de tâches complexes et fastidieuses. Avec les applications Adobe Substance 3D, qui automatisent les tâches en arrière-plan, nous cherchons constamment à décharger les équipes de création des aspects techniques afin qu’elles puissent se consacrer à leur passion. Si l’UV mapping reste malgré tout indispensable pour texturer un modèle 3D, vous pouvez vous épargner cette peine.
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3D model of a dragon after UV mapping is complete
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Modèle 3D d’un dragon obtenu par UV mapping
Title
Imagerie de synthèse et animation 3D : apprenez à faire la différence – Adobe
Description
Si l’animation 3D et l’imagerie de synthèse peuvent de prime abord paraître semblables, chaque technique a ses spécificités et utilise des processus bien distincts. Apprenez à les différencier.