UV坐標

UV 是一種紋理坐標系統，與物體的空間坐標 (x, y, z) 屬於不同的坐標系。 UV 座標是用來映射紋理到物體表面，它與物體坐標之間存在映射關係，但這種關係不一定是線性或唯一的。

• (x, y, z) 是世界或局部空間座標，表示物體在 3D 空間中的位置（Transform 座標），使用笛卡兒坐標系
• (U, V) 是 2D 紋理座標，通常在 0~1 範圍內，用來對應貼圖的像素

假設紋理大小是 512x512 但我們不會用 512x512 去做映射，因為 UV 座標的範圍是 0 到 1 之間，所以 512x512 大小的圖片就會被轉換為 uv(0/512,0/512) 至 (512/512,512/512)。這麼做的話即使你的紋理不是 512x512，而是 1024x1024 或其他大小，UV 仍然適用，因為它們代表的是 相對位置，而不是像素座標。

當我們想要檢查 Mesh 的頂點索引、 UV 座標，或三角形組成方式，我們可以使用 MeshFilter 來取得 Mesh

• 使用 mesh.triangles 可以查看三角形索引
  • mesh.triangles 是一個 整數陣列，每 3 個數字代表一個三角形的 3 個頂點索引。
  • 這些索引對應到 mesh.vertices 陣列中的頂點。
• 使用 mesh.vertices 找到 頂點的 3D 位置
  • mesh.vertices 是一個 Vector3[] 陣列，存放 Mesh 的每個頂點在 世界空間中的 3D 座標。
  • 這些頂點的 順序對應 mesh.triangles 的索引
• 使用 mesh.uv 來查看 UV 座標
  • mesh.uv 是一個 Vector2[] 陣列，存放 Mesh 每個頂點對應的 UV 座標。
  • UV 是 貼圖座標，範圍通常是 (0,0) 到 (1,1)，但如果是 貼圖 Atlas 或特殊映射方式，可能會超出這個範圍。

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接下來我們建立一個 Quad 並設定他的 Materail 試試看。

1. 建立一個 512x512 的圖片
   
2. 建立一個 Material ， 將其設為 Unlit/Texture ，在把 512x512 的圖片放到這個 Material 中。
3. 建立一個 Quad ， 並將剛剛建立的 Material 賦給這個 Quad
   • Unity 中 Quad（矩形）通常有 4 個頂點，在 Unity 內部，它其實是由兩個三角形組成的。
4. 在 Quad GameObject 上建立一個 Script

   public class Test : MonoBehaviour
   {
   
       Mesh mesh;
       public Vector2[] uvs;
   
       private void Awake()
       {
           uvs = new Vector2[4];
   
           uvs[0] = new Vector2(0f, 0.75f);  // 左下
           uvs[1] = new Vector2(0.25f, 0.75f);  // 右下
           uvs[2] = new Vector2(0f, 1);  // 左上
           uvs[3] = new Vector2(0.25f, 1);  // 右上
   
           mesh = GetComponent<MeshFilter>().mesh;
   
           for (int i = 0; i < mesh.vertexCount; i++)
           {
               Debug.Log($"頂點索引 {i} 的 3D 位置: {mesh.vertices[i]}");
           }
   
           for (int i = 0; i < mesh.triangles.Length; i += 3)
           {
               Debug.Log($"三角形 {i / 3}: {mesh.triangles[i]}, {mesh.triangles[i + 1]}, {mesh.triangles[i + 2]}");
           }
       }
   
   
       private void LateUpdate()
       {
           
           mesh.SetUVs(0, uvs);
       }
   
   }

5. 執行，會發現顯示的是紅色1的區塊，這是因為我們設定了以下 UV 座標，對照下圖可以清楚看到 (0,0.75) , (0.25,0.75) , (0,1) , (0.25,1) 就是 紅色1 的區塊。
   • uvs[0] = new Vector2(0f, 0.75f); // 左下
   • uvs[1] = new Vector2(0.25f, 0.75f); // 右下
   • uvs[2] = new Vector2(0f, 1); // 左上
   • uvs[3] = new Vector2(0.25f, 1); // 右上
     
6. 使用 mesh.triangles 可以查看三角形索引

   for (int i = 0; i < mesh.triangles.Length; i += 3)
   {
       Debug.Log($"三角形 {i / 3}: {mesh.triangles[i]}, {mesh.triangles[i + 1]}, {mesh.triangles[i + 2]}");
   }

   會印出

• 三角形 0: 0, 3, 1
• 三角形 1: 3, 0, 2
  這表示有兩個三角形，
• 第一個三角形 0 的頂點索引是 0, 3, 1
• 第二個三角形 0 的頂點索引是 3, 0, 2

7. 之後我們可以使用 mesh.vertices 找到 頂點的 3D 位置

   for (int i = 0; i < mesh.vertexCount; i++)
   {
       Debug.Log($"頂點索引 {i} 的 3D 位置: {mesh.vertices[i]}");
   }

   會印出

• 頂點索引 0 的 3D 位置: (-0.50, -0.50, 0.00)
• 頂點索引 1 的 3D 位置: (0.50, -0.50, 0.00)
• 頂點索引 2 的 3D 位置: (-0.50, 0.50, 0.00)
• 頂點索引 3 的 3D 位置: (0.50, 0.50, 0.00)

8. 將 Quad 放到坐標系上看就很清楚了
   

參考

• https://blog.csdn.net/valaki/article/details/122910129?spm=1001.2014.3001.5501

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Power 對 UV 的影響
當你對 UV 使用 Power，會導致貼圖的變形，因為 UV 不是線性的了。
舉例：UV 使用 Power

UV.xy → Power(UV.xy, 2)
Power(UV, 1) 👉 不變
Power(UV, 2) 👉 使貼圖集中在 (0,0)，朝右上角壓縮

• (0.5,0.2) 經過 Power(UV, 2) 之後，變為 (0.025,0.04)
  Power(UV, 0.5) 👉 擴展貼圖，使細節集中在 (1,1)

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