4.1 采样与 Tiling And Offset 实操

4.1 采样与 Tiling And Offset 实操

本节摘要：采样节点按 UV 坐标从贴图上取颜色，Tiling And Offset 决定取图的密度与位置。本节用一张测试贴图做平铺与偏移实验，讲清 UV 坐标系的约定、包裹模式对滚动动画的意义，为 4.3 节的动画案例备好全部前置件。

贴图是怎么贴上去的

模型表面的每个点都带着一组 UV 坐标（横向叫 U、纵向叫 V，取值通常在零到一之间），采样节点拿着这组坐标去贴图上"对号取色"：坐标 (0.5, 0.5) 就取贴图正中心的颜色。贴图本身不参与变形——变形的永远是 UV。记住这个主从关系，后面所有采样类问题的排查方向就清楚了：效果不对时，先怀疑 UV，再怀疑贴图。

图：UV 坐标系与 Tiling And Offset 的作用位置

Tiling And Offset 节点实验

它有两个输入（Tiling 与 Offset，都是二维向量）一个输出。做四组实验，每组只改一个数字，观察预览。实验一：Tiling 从 (1,1) 改为 (2,2)，贴图在表面重复两次乘两次，密度翻倍。实验二：Tiling 改为 (4,1)，横向密纵向疏——地板砖的长宽比调整就靠这种不对称平铺。实验三：Offset 的 X 从零拖到一，贴图整体横移一圈；拖过头越出一的边界，回到 Tiling 为一时的设定下贴图边缘会被拉出一条彩边或黑边——因为采样滑出了贴图范围，这就是包裹模式要解决的问题。实验四：把 Tiling 的两个输入都换成 2.2 节那样的 Vector1 属性，材质面板上实时拖动，找一遍手感。

实验三里那条难看的边值得单独说：贴图资产检查器里的包裹模式（Wrap Mode）字段有两个选项，Repeat 表示坐标越界后从头再取（无缝重复），Clamp 表示钉死在边界上（表现为边缘拉伸）。UV 滚动动画依赖 Repeat——滚动就是不断越界再绕回，没有 Repeat 就没有无缝滚动。

采样节点的完整输入

实验里的采样链已经覆盖了采样节点的主要输入：贴图槽（放 Texture2D 属性）、UV 输入（接 Tiling And Offset 的输出）、采样器状态（Sampler，一般不动，控制过滤与包裹行为）。输出有两路：RGB 或 RGBA 是颜色，Alpha 是透明通道。做效果时常把颜色与透明分开用——比如噪声贴图的 R 通道当阈值、Alpha 当遮罩，第 6 章溶解案例就是这么拆的。

一个与性能直接相关的细节写在提前面：贴图的过滤模式（Filter Mode）与压缩格式决定采样带宽。Bilinear 与 Trilinear 的视觉差异很小，但在移动端张数多了以后，压缩格式的选择对包体和内存的影响远大于过滤方式。这里先混个脸熟，第 8 章正式算账。

问题：Tiling 的负数是什么效果？

镜像平铺。Tiling 设为负一，贴图坐标翻转，相邻平铺块呈镜像关系——对没有明确方向性的贴图（石头、织物），镜像平铺能让接缝更隐蔽，是低成本隐藏接缝的手法。对有方向性的贴图（文字、箭头）则是灾难。知道这个用法存在，处理"接缝太明显"的美术反馈时多一个备选。

Mipmap 与各向异性：采样的两个隐藏参数

贴图检查器里有两个影响采样质量的字段值得提前认识。Mipmap 是贴图的逐级缩小版本链，GPU 按像素覆盖的屏幕比例自动选级——远处用低级版本，避免高频细节闪烁；如果贴图关闭了 Mipmap，远处的摩尔纹会非常刺眼。各向异性过滤（Aniso）处理"斜着看"的表面：地面贴图在掠射角度下如果不做各向异性处理，远处的纹理会糊成一片；调到二到四档，远处清晰度明显改善，性能代价很小。这两个参数都不在图里，但它们决定同一张图在不同距离的最终观感——"图没问题但远处发糊"的排查终点经常在这里。

Tiling And Offset 与贴图自身 Tiling 的关系

贴图检查器里也有 Tiling 字段（材质表面的默认平铺），与图里的 Tiling And Offset 节点是什么关系？节点版的优先级更高：图里接了 Tiling And Offset 节点后，材质面板上的 Tiling 字段不再生效（被节点输出覆盖）。团队协作时建议二选一：要么全项目统一用节点版（可进动画与逻辑），要么统一用材质面板版（美术自助调整），混用会出"改了没反应"的迷糊账。

采样节点输出的多路复用

一次采样的输出可以喂给多个消费方：颜色接 Base Color 的同时，R 通道可以接阈值判断、Alpha 可以接透明——同一张贴图在不同通道上"兼职"，是省采样的第一手段。例如噪声图的颜色当云雾灰度、R 通道当溶解阈值：一张图两用，采样数不变。资源选型时优先考虑"多通道信息密度高"的贴图（各通道独立含义的图），而不是单一灰度图占一个采样位——这是贴图预算管理的入门心法，第 8 章算总账时会再次用到。

问题：Tiling And Offset 的输出能再接一个 Tiling And Offset 吗？

技术上能，逻辑上几乎总是错的。两级平铺嵌套后坐标变换互相叠加，最终图案难以推理，接缝与重复周期也变得诡异。正确的做法是把两级参数合并算好（数学上就是坐标的线性变换可以合并）再填进一个节点。类似的"链上冗余"还有串联多个平移节点——都指向同一个原则：坐标链保持最短，每一步变换都要有明确的几何意义。

平铺接缝的自查办法

判断一张贴图能否无缝平铺，有一个两分钟的自查动作：把贴图在图像软件里复制四份拼成田字格，观察十字接缝与四角交汇处——十字缝对不上是左右或上下首尾不一致，四角不融是四角像素颜色不连续。滚动动画对首尾一致的要求比静态平铺更高（视觉停留在接缝上的时间更长），所以 4.3 节案例前务必过一遍这个自查。发现接缝问题的补救：图像软件里的偏移滤镜（把图移一半再修补中缝）是标准做法，五分钟能修好一张普通材质图。

本节要点回顾

• UV 是主人：贴图不变 UV 变，采样问题的排查永远从 UV 开始。
• Tiling 管密度 Offset 管位置：两个二维向量，配合不对称数值调整长宽比。
• Repeat 支撑滚动：包裹模式选 Repeat，坐标越界无缝绕回，滚动动画的前提。
• 输出分通道用：颜色与透明、R 通道与 Alpha 各有用途，别一整张颜色用到底。

采样链搭好了，下一节处理"模型 UV 本身不规整"的麻烦——三平面映射，顺便为案例章的材质细节加一层法线。