打造自己的3D模型AI 自动纹理工具

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为 3D 模型创建纹理可能比您想象的要容易。虽然注意细节很重要，但有很多方法可以制作出出色的纹理。您可以使用 3D 建模软件，但 Photoshop 和 Gimp 等 2D 程序也可以为您提供帮助。如果您无法从头开始构思纹理，则可以将真实世界的图像和绘图与 2D 工具一起使用。在这里，您将学习为 3D 模型创建纹理的不同技术。

纹理映射

要创建类似于现实生活的表面，您需要转向纹理映射。这个过程类似于在白盒子中添加装饰纸。在 3D 中，纹理映射是向多边形对象添加图形的过程。这些图形可以是任何东西，从照片到原始设计。纹理可以帮助你的对象老化，并赋予它们更多的吸引力和真实感。

Texture_Mapping

着色

着色器描述了对象上的整个材质、光线的反射方式、吸收方式、半透明性和凹凸贴图，您将在本文后面了解这些内容。着色器和纹理经常会混淆，但纹理是连接到着色器以赋予 3D 对象特定外观的东西。

UV映射

3D 对象有很多面，计算机不知道如何正确地将 2D 纹理放在 3D 对象上。UV 贴图基本上是拉伸成平面 3D 图像的 2D 模型。多边形对象上的每个面都与 UV 贴图上的一个面相关联。现在，将 2D 纹理放置在 2D 对象的新 3D 表示上要容易得多。

UV_Map

镜面反射率

镜面反射率定义了表面反射光的方式。它基本上是纹理对光源的反射，并营造出闪亮的外观。拥有正确的镜面反射率对于定义 3D 对象的材料构成非常重要。例如，闪亮的金属材料将具有高水平的反射率，而像水泥这样的平坦质地则不会。

镜面反射率

法线

法线是一条不可见的线，直接从多边形面或 NURBS 面片中伸出。这些法线可帮助 3D 应用程序确定曲面的哪一侧是正面，哪一侧是背面。正确的法线方向很重要，尤其是在渲染时，因为大多数情况下，渲染引擎不会渲染向后的法线。

凹凸图

凹凸贴图在纹理上给人一种深度或浮雕的错觉，而不会大大增加渲染时间。例如，一分钱上的凸起表面可以通过使用凹凸贴图来伪造。计算机通过读取图形上的黑、白、灰度数据来确定图像上需要凸起的区域。

Bump_Map

透明度地图

透明度贴图是灰度纹理，它使用黑白值来表示对象材质上的透明或不透明度区域。例如，在对围栏进行建模时，您可以使用黑白纹理来确定哪些区域应保持不透明，哪些区域应保持透明，而不是对每个单独的链节进行建模，这将花费大量时间。

Transparency_Map

法线贴图

法线贴图可以产生细节的错觉，而不必依赖高多边形计数。例如，可以将角色细节化到像ZBrush这样的雕刻程序中，并且所有信息都可以烘焙到法线贴图上并转移到低多边形角色上，从而在不增加模型的实际多边形数量的情况下产生细节的错觉。游戏工作室经常使用法线贴图，因为他们需要保持在紧张的多边形预算范围内，但仍然需要高水平的细节。

Normal_Maps

法线贴图 VS.凹凸图

法线贴图和凹凸贴图的相似之处在于，它们都会影响几何体的法线，并创建细节错觉，而不必依赖额外的几何体。它们之间的最大区别在于，凹凸贴图仅使用黑白值对高度信息进行编码，而法线贴图则使用 RGB 值来表示曲面法线的方向。法线贴图中红色、绿色和蓝色通道中的信息与曲面的 X、Y 和 Z 方向相对应。法线贴图通常可以将更详细的信息放到曲面上。

烘

在典型的 3D 场景中，您需要对对象进行着色、纹理和照明，以创建所需的确切外观，然后进行渲染。为了缩短渲染时间，您可以将所有材质、纹理和照明信息烘焙到图像文件中。例如，您可以将所有光照信息直接烘焙到现有纹理上，渲染一次，然后删除场景中使用的实际光源。这对游戏来说非常有用，因为在每个新帧中都需要重新计算光线。

Light_Baking

现在，您已经熟悉了这些常见的纹理技术，距离为 3D 模型构建纹理又近了一步。但是离使用这些技术的还是有一些差距的。我们该用什么样的工具去使用这这些技术来为我们的3D模型进行纹理贴图，为我们的模型制作出更出色的纹理。

AI 自动纹理工具

DreamTexture.js自动纹理化开发包是面向 three.js 开发者的 3D 模型纹理自动生成与设置开发包，可以为 webGL 应用增加 3D 模型的快速自动纹理化能力。用户只需给出提示词，就可以生成相应的纹理贴图，并自动映射到3D模型上，以下是使用DreamTexture.js自动纹理化工具为模型设置纹理贴图的示例：

古典建筑

动物

植物

打造自己的3D模型纹理工具

了解了 DreamTexture.js自动纹理化开发包的用途，那么我们如何打造属于自己的3D纹理工具呢？

首先到DreamTexture.js自动纹理化开发包 - NSDT 网站下载开发包，开发包的内容结构如下：

开发包文件	说明
src/	源码目录
example/	DreamTexture.js 使用示例目录
dream-texture.cjs	cjs 格式库文件
dream-texture.esm	esm 格式库文件
dream-texture.umd	umd 格式库文件
stable-diffusion-guide.md	用于 DreamTexture.js 的稳定扩散服务安装指南
LICENSE.md	开发包许可协议文件

第二步：下载好了开发包后，接下来就是参考开发包中的稳定扩散服务安装指南部署自己的 stable diffusion api 服务，支持 windows 和 Linux。

第三步：安装 three.js 开发环境，安装完成后需要引入 DreamTexture.js 库文件，以 ESM 库为例，引入代码如下：

import * as THREE from 'three';
import DreamTexture from './dream-texture.esm.min';

现在创建一个场景，在场景中导入 GLTF 模型，并可以适当的旋转或移动模型：

//将模型导入到场景
const gltfLoader = new THREE.GLTFLoader();
gltfLoader.load('monkey.glb', async (e) => {scene.add(e.scene);
});// 将模型旋转到任何你想要的角度!
box.rotation.y = -Math.PI / 4;

然后实例化一个 DreamTexture 对象，注意要在参数中指定你的稳定扩散 API 服务的 URL：

//初始化DreamTexture对象，传入您的stable diffusion api 地址
const dt = new DreamTexture({baseUrl: 'http://127.0.0.1:7860', //stable diffusion url
});

现在就可以调用 DreamTexture 对象的 setTexture 方法传入提示词等参数, 让 AI 模型自动生成生成一张纹理图片，并投射到模型上，代码如下：

//编写提示词和其他参数
// 成功启动stable diffusion api后，可在 http://127.0.0.1:7860/docs 查看文档
const params = {prompt: 'monkey head, Brown hair, cartoon',//描述所需图像的细节越详细，Stable Diffusion生成效果越接近描述，较少描述则更具创意性。negative_prompt: 'blurry',//不希望Stable Diffusion生成的内容，用于排除不需要的元素。denoising_strength: 0.85,// 去噪强度cfg_scale: 15,//文字CFG比例image_cfg_scale: 7,//图片CFG比例steps: 10,//采样步数sampler_index: 'DPM++ SDE Karras',sampler_name: '',
};
dt.setTexture(scene, params).then((res) => {console.log('纹理添加成功！');
});

示例效果如下：

aa1