一、引言
三維模型經(jīng)常用三維建模工具這種專(zhuān)門(mén)的軟件生成，但是也可以用其它方法生成。作為點(diǎn)和其它信息集合的數(shù)據(jù)，三維模型可以手工生成，也可以按照一定的算法生成。盡管通常按照虛擬的方式存在于計(jì)算機(jī)或者計(jì)算機(jī)文件中，但是在紙上描述的類(lèi)似模型也可以認(rèn)為是三維模型。
三維模型廣泛用于任何使用三維圖形的地方。實(shí)際上，它們的應(yīng)用早于個(gè)人電腦上三維圖形的流行。許多計(jì)算機(jī)游戲使用預(yù)先渲染的三維模型圖像作為sprite用于實(shí)時(shí)計(jì)算機(jī)渲染。
現(xiàn)在，三維模型已經(jīng)用于各種不同的領(lǐng)域。在醫(yī)療行業(yè)使用它們制作器官的精確模型；電影行業(yè)將它們用于活動(dòng)的人物、物體以及現(xiàn)實(shí)電影；視頻游戲產(chǎn)業(yè)將它們作為計(jì)算機(jī)與視頻游戲中的資源；在科學(xué)領(lǐng)域?qū)⑺鼈冏鳛榛衔锏木_模型；建筑業(yè)將它們用來(lái)展示提議的建筑物或者風(fēng)景表現(xiàn)；工程界將它們用于設(shè)計(jì)新設(shè)備、交通工具、結(jié)構(gòu)以及其它應(yīng)用領(lǐng)域；在最近幾十年，地球科學(xué)領(lǐng)域開(kāi)始構(gòu)建三維地質(zhì)模型。
二、什么是數(shù)字模型、CG和三維動(dòng)畫(huà)
所謂數(shù)字模型，是指計(jì)算機(jī)用計(jì)算機(jī)語(yǔ)言，用0，1開(kāi)關(guān)原理在計(jì)算機(jī)內(nèi)部編號(hào)排列出來(lái)，在計(jì)算機(jī)中顯示出來(lái)虛擬的空間圖像信息。常用計(jì)算機(jī)或者其它視頻設(shè)備進(jìn)行顯示。顯示的物體可以是現(xiàn)實(shí)世界的實(shí)體，也可以是虛構(gòu)的東西，既可以小到原子，也可以大到很大的尺寸。
CG (Computer Graphics）計(jì)算機(jī)圖形圖像學(xué)，是一種使用數(shù)學(xué)算法將二維或三維圖形轉(zhuǎn)化為計(jì)算機(jī)顯示器的柵格形式的科學(xué)。如何在計(jì)算機(jī)中表示圖形圖像，以及如何利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行圖形圖像的生成、處理和顯示的相關(guān)原理與算法，構(gòu)成了計(jì)算機(jī)圖形圖像學(xué)的主要研究?jī)?nèi)容。圖形圖像通常由點(diǎn)、 線(xiàn)、面、體等幾何元素和灰度、色彩、線(xiàn)型、線(xiàn)寬等非幾何屬性組成。從處理技術(shù)上來(lái)看，圖形圖像主要分為兩類(lèi)，一類(lèi)是由線(xiàn)條組成的圖形，如工程圖、等高線(xiàn)地圖、曲面的線(xiàn)框圖等，另一類(lèi)是類(lèi)似于照片的明暗圖 （Shading) ，也就是通常所說(shuō)的真實(shí)感圖像。計(jì)算機(jī)圖形學(xué)圖像的研究?jī)?nèi)容非常廣泛，如圖形硬件、圖形標(biāo)準(zhǔn)、圖形交互技術(shù)、光柵圖形生成算法、曲線(xiàn)曲面造型、實(shí)體造型、真實(shí)感圖形計(jì)算與顯示算法，以及科學(xué)計(jì)算可視化、計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà)、自然景物仿真、虛擬現(xiàn)實(shí)等。
三維動(dòng)畫(huà)又稱(chēng)3D動(dòng)畫(huà)，隨著計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)的發(fā)展而產(chǎn)生的一新興技術(shù)。三維動(dòng)畫(huà)軟件在計(jì)算機(jī)中首先建立一個(gè)虛擬的世界，設(shè)計(jì)師在這個(gè)虛擬的三維世界中按照要表現(xiàn)的對(duì)象的形狀尺寸建立模型以及場(chǎng)景，再根據(jù)要求設(shè)定模型的運(yùn)動(dòng)軌跡、虛擬攝影機(jī)的運(yùn)動(dòng)和其它動(dòng)畫(huà)參數(shù)，最后按要求為模型賦上特定的材質(zhì)，并打上燈光。當(dāng)這一切完成后就可以讓計(jì)算機(jī)自動(dòng)運(yùn)算，生成最后的畫(huà)面。
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