使用Blender的UV映射制作一个地球

UV映射是一个用来2D图片纹理转换3D网格的标准技术。U和V表示平面坐标的两个轴，对应了3D空间中X、Y和Z。Blender手册是这样解释UV映射的：想象一个3D模型对象，例如一个球体，平铺到桌面上。每个3D的坐标都会在平面上有一个2D坐标对应。Blender提供了另外一种界面“UV/Image Editor”，它就是基于这种原理的。使用”UV/Image Editor”操作2D顶点，就像在3D编辑器一样。

使用2D坐标的目的是将这些坐标映射到图像/图像，使得3D图像可以映射出有纹理的真实的表面，我们不能直接在3D坐标空间上直接映射纹理，这样很难实现。

接下来我们通过实际操作来了解UV映射的实际操作过程。首先在Blender 3D界面中删除初始化的Cube网格。然后创建一个球体（SSIFT + A –> Add –> UV Sphere）。

进入编辑模式，选择球体的最中间环线。可以使用快捷键SHIFT + ALT和右键球体上的网格线。按住CTRL +　Ｅ，选择Mesh –> Edges => Mark Seam。告诉UV分割器把求图沿着刚才的边缘线分成两半。

后边的步骤主要在UV/Image Editor中操作。新增一个视图界面，把界面类型设置为UV/Image Editor，从左下角的下拉列表中选择。或者直接使用SHIFT + F10直接切换。

在3D界面窗口，选择所有的顶点（按A键可实现全选），然后按U分割球体。

从下面的地址中下载地球纹理图片：https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/1/1c/BlueMarble-2001-2002.jpg

在UV/Image Eidtor中点击Image –> Open Image或者按ALT + O快捷键。然后拖拽、缩放、旋转独立的UV网格，和图片完全匹配上。如何全选独立网格的所有顶点？可以先选中一个点，然后按L键即可。

退回到3D窗口到Object Mode。然后打开紧邻右边的Viewport Shading下来列表，切换到“Texture”模式。此时，你看到模型有分布处在阴影下看不清楚。尝试添加灯光调整位置，时球体更加清晰。使用SHIFT-A-Lamp添加灯。然后自己适当的调整位置。

为了让纹理在渲染中可见，你需要添加一个纹理到球体上，通过新增材质实现。在属性窗口中，切换到Material面板。点击“New”按钮新增一个材质。然后切换到Texture面板。新增一个Textue并选中类型为“Image or Movie。从Image属性下拉列表中选择全局的texture。

找到Mapping菜单，设置Coordinates为“UV”，Map为“UVMap”。保持projection为“Flat”。为了让整个网格显示比较平滑，切换到“Modifer”面板。添加一个”Subdivision Surface”工具，设置Subdivisions下的View为2。然后按T弹出工具窗口，选择Shading属性下的“Smooth”按钮。现在可以按F12查看渲染结果了。

通过改变灯光以及摄像头的位置，达到想要的效果。我们还可以增加一些星星背景，你可以在World面板中实现。把属性窗口切换到World面板。勾选“Bend Sky”和“Real Sky”。设置所有的三种颜色Horizon、Zenith、Ambient都为黑色。切换到Texture面板，新增一个Texture，设置type为“Voronoi”，打开下面的Colors菜单，勾选“Ramp”，设置Stop 0处的颜色为白色，透明度为1。设置Stop 1为黑色，透明度为0。接着设置Distance Metrix为“Minkowski 1/2”，Noise为0.002，Feature Weights的第二个值为 0.5。在Influence属性中，勾选“Horizon”、“Zenith Up”、”zenith Down”。

最终运行效果如下：

通过以上步骤，我们可以模拟出一个简单的地球，也学习了UV映射基础。如果你看看我们刚刚做出的纹理地球，你会注意到，在“赤道”周围有两条紫色岛屿相遇的线条或“接缝”。这是UV映射的常见问题，有几种方法可以避免。在我们的例子中，由于我们使用球体，删除接缝的最佳方式是使用球面映射。先从下面地址下载texture图片地图图片：https://eoimages.gsfc.nasa.gov/images/imagerecords/57000/57752/land_shallow_topo_2048.jpg。

进入编辑模式，选中所有的顶点，按“U”键->“Sphere projection”。此时，你会在UV/Image Editor窗口中看到不同的UV地图。如下所示:

进入UV/Image Editor,点击界面下边的“UVs”->”Constrain to Image Bounds”。浙江确保在编辑时UVs将不会超过纹理的边界。

使用A键选中所有的顶点，缩放它们，知道停止不能再放大为止（放大到边界位置）。我们看到有少部分顶点，例如右上角和右下角的几个顶点超出位置比较多，为了可以选中这些顶点，移动它们靠近剩下的顶点。调整到如下图所示位置。

   如果现在我们渲染查看结果，还是看不到结果的。其他步骤，例如在属性窗口中，添加材质和纹理方式和前面的步骤一样。最终结果如下：

另外，我们可以使用three.js导出插件，把球体导出为Three.js支持的文件格式。导出的文件结构如下：