UVN座標系
CADにおけるUVNとは？
CADおよび3DモデリングにおけるUVNシステムは、表面の向きを定義するためのローカル座標系です。これは、特定の点での表面の振る舞いを説明する3つのベクトルで構成されています。
- U（接線ベクトル）: Uベクトルは、表面に沿った1つの接線方向を表し、しばしば表面のパラメトリック方向に沿っています。これは、表面が1つの軸に沿ってどのように伸びたり曲がったりするかを説明します。
- V（接線ベクトル）: VベクトルはUベクトルに垂直で、表面に沿った別の接線方向を示します。UとVのベクトルが一緒になって、表面上にローカルな2Dグリッドを作成し、表面が2つの接線方向でどのように振る舞うかを定義します。
- N（法線ベクトル）: NベクトルはUとVの両方に垂直で、表面から外向きに伸びています。これは、表面の空間内での向きを定義し、表面がどの方向を向いているかを示します。法線は、照明、シェーディング、およびレンダリングにおいて重要であり、光が表面とどのように相互作用するべきかをシステムに伝えます。
UVNシステムは、表面の向き、テクスチャマッピング、および照明効果を制御するために使用されます。これは、表面のジオメトリを詳細に説明し、2Dテクスチャを3D表面にマッピングし、リアルな照明とシェーディングを計算するのに役立ちます。
UVN座標系とXYZ座標系の違いは？
UVNとXYZ座標系は、3DモデリングおよびCADで異なる目的を果たします。
XYZ座標系：
- グローバル座標系: XYZシステムは、グローバルまたは世界の座標系を表します。3D空間内でのオブジェクト、ポイント、および表面の位置を定義します。
- 軸: 3つの軸 — X（水平）、Y（垂直）、およびZ（奥行き）で構成されています。これらの軸は固定されており、全体の3Dシーン内でオブジェクトを位置付けるために使用されます。
- 目的: XYZシステムは、3D空間内の絶対位置を定義するために使用されます。オブジェクトが全体のシーンで共通の起点（0, 0, 0）に対してどこに位置しているかを示します。
UVN座標系：
- ローカル表面座標系: UVNシステムは、特定の点における表面の向きをその表面に対して定義するために使用されます。これは、表面がどのように向いているか、またどのように曲がったり伸びたりするかを説明します。
- ベクトル:
- U: 表面に沿った接線ベクトル。
- V: 垂直方向の接線ベクトル。
- N: 表面に垂直な法線ベクトル。
- 目的: UVNは、テクスチャマッピング、照明、および表面の変形など、表面の振る舞いを管理するために使用されます。これは、オブジェクトのグローバルな位置ではなく、表面のローカルな特性を説明します。
主な違い:
- XYZは、全体の3D空間内でオブジェクトを位置付けるためのグローバルシステムであるのに対し、UVNは表面の向きや振る舞いを定義するためのローカルシステムです。
- XYZはシーン全体で固定されていますが、UVNは評価される表面点に基づいて動的に変化します。
- XYZは絶対位置に関係しているのに対し、UVNは相対的な表面の向き、曲率、およびテクスチャの配置に関係しています。
結論
まとめると、XYZは3Dの世界内でオブジェクトの位置を特定し、UVNはその世界内で表面がどのようにローカルに振る舞うかを定義します。