3D模型

3D 模型通常用於視訊遊戲、模擬、3D 編輯、CAD 和其他電腦圖形應用程式。 3D 模型可以包含物件、角色甚至整個 3D 場景的 3D 表示，並且可以應用材質、燈光和動畫以使其非常逼真。

頂點和麵

任何基於網格的 3D 模型的核心都是頂點和麵。頂點是 3D 空間中的一個點，模型將包含數千甚至數百萬個頂點。沒有任何面，僅由頂點組成的 3D 網格通常稱為點雲，如果渲染到電腦螢幕上，它將顯示為 3D 物件的一般形狀中的一組點。

除了頂點之外，3D 模型網格還包含面，有時稱為曲面。面將頂點連接在一起以定義 3D 物件的基本形狀。一個面至少由三個點組成，形成一個三角形網格；但是，某些 3D 模型格式，例如OBJ支援三個以上的面。除了臉部之外，3D 模型還包含臉部法線。這些只是定義臉部指向方向的向量，主要由 3D 渲染軟體用來確定臉部是朝前還是朝後。

渲染為點雲的茶壺

茶壺渲染為線框

用網格面渲染的茶壺

在大多數 3D 模型格式中，頂點儲存在連續清單中，構成面的點被定義為該清單中的偏移量。這允許多個面使用一個頂點，而無需多次定義它。有某些較舊的 3D 格式，例如 STL，不使用這種索引方法，而是簡單地為每個面指定三個頂點，忽略這可能導致的資料重複。

材質和紋理

頂點和麵定義了 3D 模型的整體尺寸和形狀，現在我們來看看 3D 模型如何定義其外觀。這就是材料發揮作用的地方。基本材質可以包含顏色，並且可以應用於 3D 模型的各個頂點、面或部分。可以使用紋理影像檔案定義更複雜的材質。

頂點材質

將材質應用於各個頂點的支援並不普遍，僅支援某些格式，例如WRL和3MF ，能夠做到這一點。使用頂點材質，可以在面上不同點的顏色之間建立平滑過渡。

面材

大多數 3D 模型格式都支援面材質，從而可以對 3D 模型的外觀進行精細控制。在大多數支援面材質的 3D 模型格式中，通常會為每個面分配一個要使用的材質的索引，以確保不會重複材質資訊。這裡我們有一個立方體 3D 模型的範例，第一張圖像使用頂點顏色顯示立方體。第二張圖片顯示了使用的單色表面材質，而最終影像顯示了使用紋理材質的 3D 立方體。