实验笔记：UV 表情（UV Morph）的应用
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作者：岸田夏海MK2
拆龙约里的大头娃娃时看到贴图就想到了 UV 表情，于是做了一点点研究。
拆龙约里的大头娃娃时看到贴图就想到了 UV 表情，于是做了一点点研究。在自己摸索的时候参考了 404 佬的那个视频，无奈视频没声音也没有详细讲解，那就写个补充笔记吧。
如有谬误，欢迎私信... 话是这么说，现在真的还会有人用 UV 表情这玩意么？
插段科普用的废话：“UV” 这个词是怎么来的？
“The application of a texture in the UV space related to the effect in 3D.”，摘自英文维基上的 “UV mapping” 条目
众所周知，三维物体是由三轴坐标表示的，也就是 p(x,y,z)，而贴图映射到二维平面后，只剩下两个坐标了，为了和 xyz 区分开来，就取了另两个字母，也就是 p(u,v)
说白了，就是给贴图上个平面坐标系，
而 UV 表情也就代表了 “某物体在以大图像的其中一块作为贴图时的位置的改变”
也就是说，使材质贴图进行偏移，就是 UV morph 的作用了，以此就可以进行诸如表情、口型或者部分贴图的切换与位移。
科普结束，开始正文。
提一下 UV 表情的概念，不想看的直接跳到下一部分吧。
要说明的一点是，UV 表情≠****切换材质
后者可能涉及多材质与多贴图，表情的变化通过隐藏原脸部材质再显示对应表情材质来实现，而这个方法反而会经常用到，因为不少游戏中具有形态键表情的模型依然要实现例如 “(O O)” 或者 “( > < )” 的表情时，基本都会选择直接套个新材质上去。
就拿之前刚做的 KF3 的薮猫酱举例，
正常情况：
隐藏眼部相关材质：
再显示对应表情材质：
只要两步。
再来看看这次说的 UV 表情：
单材质，单贴图，表情的变化通过修改应用于材质上的贴图的位置来实现。而在游戏里就表现为序列帧——对，说的就是你，崩 3。
如图所示，这是琪亚娜模型上给 “Eye_L” 和“Eye_R”两个材质用的表情贴图中的一张：
将其根据个体分割为十六份。
线是手画的，表示一下意思即可
可以理解为，需要某个表情的时候将对应那一小块的贴图贴给眼部材质上就行了：
因此，在崩 3 里实现一次眨眼 = 连续四次刷新贴图（睁眼→半闭眼→闭眼→半闭眼→睁眼），如果在 Unity 里尝试着拿 Odin 插件写一串 Sprite[] 序列还原表情的时候应该会对这个相当清楚，口型也是如此，所以这就是崩 3“贴图表情” 的原因。
而当看到这种多个表情集合存在于一张或几张贴图上，并且贴图材质用了其中一部分的情况时，有三条路可以走：
-
切分贴图并对应用到克隆材质上（常用方法，虽然累了点，但修起来也方便）
-
复制材质并重贴贴图
-
对单材质做 UV-mapping，也就是这次要讲的东西
2.1. 懒人版 - 用 PE 自动切割四等分 / 十六等分 UV 表情
注：以下的思路可以应用到任何可以被大卸四块 / 八块 / 十六块或者其他规则形状（包括不为正方形的矩形）的贴图上。
这次作为范例的模型是龙约里刚出一阵子的莉莉，本次头图里用的也是这只的模型。
看看（只有一张的）贴图，可以看到几个表情都在一张贴图里并且被十六等分：
并且面部材质目前正在使用其中一部分作为贴图：
这个时候就要 UV 表情上场了。
PmxView 窗口—“編集”—“UV 表情作成”—“UV モーフ作成”：
选中需要做 UV 表情的同一材质的顶点，不能同时选择多个材质上的顶点，依然有需求的话可以对使用同一贴图的材质进行合并。
这次以眼部材质为例，选中顶点：
然后选需要做 UV 的贴图，一般直接点 “←材質 Tex” 自动选用当前材质的贴图（也就是上面那张），并在左侧 “画像格数” 里选好四等分或是十六等分：
旁边提供了对应分割的预览，可以确认一下切完后其中是否包含自己需要的那块：
比如这样
没问题的话，看向下面三个选项框：
“选择顶点的初期 UV 值设定”：针对未进行贴图拆分的材质使用，比如这种——
在该选项打勾即可重设该材质的使用贴图位置，而对于已经应用好切分贴图的材质（如本例子），则不需要打勾。
“对于空 Morph 名不进行表情创建”：在 UV 界面的 “モーフ名” 下面的空格里，可以通过换行来预先设定接下来创建的一系列 UV morph 的名字。对于“十六等分”，会创建 15 个 UV 表情；对于“四等分”，会创建 3 个 UV 表情。而勾选这个会使在切分时只处理设定了名称的 UV 表情，而跳过留空的部分，比起手动筛选，不如全部切好再把不需要的删掉，建议不勾。如果不选择该选项并且命名栏依然留空的话，那么会自动以 UVSkinXX 进行命名。
“统合”：勾了之后最后会多出来一个囊括所有 UV 表情的组表情，没卵用，建议不勾。
选项都设置好后，“UV モーフ作成”，开冲：
然后就能在 TransformView 里看到对应的效果了。
2.2. 进阶版 - uv 表情的原理
本部分适合想自己做 uv，或者打算用 uv 做出其他效果的人，阅读前可能需要对贴图作用于模型上的原理有一定了解。
点开以第一部分中方法切好的 UV 表情，可以看到右边类似顶点表情那样出现了一个两维的位移数据，这个就是 (u, v)：
那如何决定位移的数据呢？
为了说明这个问题，这里祭出一张坐标轴，并且把一张假设需要处理的大贴图放上去：
就像开头说的那样，u 和 v 分别代表着横轴和纵轴，并且对于正方形的贴图，其单位长度为 1。
（长方形的贴图同理，尽管长度不同但单位长度都为 1）
接下来，假设某个材质在这张大贴图上使用了一小块作为自身默认的贴图（参考上面龙约的例子），且使用部分为将大贴图十六等分后最右下角的一块，在图上标记为黄框并命名为 “表情 1”：
该材质的顶点贴图坐标此时可以看做集合 u∈(0, 0.25) v∈(,0 0.25)
再假设在大贴图上存在另外两个表情 “表情 2” 和“表情 3”，也处在十六等分的对应位置上：
如果要做从 “表情 1” 到“表情 2”的 UV 表情，那么就要把黄框沿 v 轴平移 “0.25” 个单位：
位移量为：u=0 v=0.25
因此在表情界面的框里填上 (0, 0.25)：
U 轴同理，如果从 “表情 1” 位移到“表情 3”，那么位移就是(0.75, 0.75)
逆向移动时加上负号即可。
接下来说说 uv 值超过 1 的情况。
对于超过单位长度 1 的部分，会直接从贴图的另一侧绕回来：
也就是说，只要小数点后的数字相同，UV 表情能达成的效果是相同的。但如果 uv 值高了，会看到材质上的贴图会随着 UV 表情的滑条绕上好几圈才会到正确的位置。
而当材质使用的是一整张贴图时，通过大于 1 的位移值的 UV 表情，可以造成贴图自旋转的效果，前面做的血舞的旋转就是用这一原理做出来的：
关于 UV 表情能用到且需要讲解的功能基本就那么多了，至于那个画像拼合功能，也用不着在 PE 里做。
用 UV 表情的游戏有不少，不过大部分都是有一定年头的游戏——比如动森，比如口袋妖怪，比如 3.9 版本前的崩 3。
PM 系改模的时候就用上了 UV（顺带这个超级不可思议迷宫版本的小猫怪在我 dA 上有配布）
而 PM 正作系列，直到去皮 / 去伊 / 剑盾，以及作为手机游戏的 Pokémon Masters，NPC 的表情才开始部分应用了骨骼表情或者形态键表情。
现在用得上 UV 的情况基本也就是这一小部分的游戏改模了，所以真的会有人用得到么...
本次头图使用模型：龙约里的普通版莉莉 & 季限星龙祭莉莉，以及各自的首选彩武（淤美豆奴 & 久那斗），大概会在圣诞节时被我丢到 dA 上配布。
借物：ゆきやまちほー by キャベツ鉢
キラキラエフェクト by ビームマン P & 蒼すずめ
先来两张龙约和 GBF 里莉莉的立绘：
[氷晶宮の姫] リリィ 
[氷国の希望] リリィ
然后 GBF 有圣诞莉莉，龙约也有圣诞莉莉。
真好，我一个都抽不到。
GIF
龙约这游戏本身也是，明明福利发的比 cy 家的那几个游戏还多，随随便便就能下井，甚至还支持中文在内的多国语言，但就是没什么人玩...
