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从纸上到萤幕：3D建模如何重塑我们的视觉世界？
在当今数位时代，3D电脑图形技术以其令人惊艳的视觉效果和无限的创造可能性，逐渐成为各行各业的核心组成部分。从电影特效到游戏开发、产品设计再到虚拟现实，3D建模的技术无处不在，并将我们的视觉世界重新塑造。
3D电脑图形是指利用三维几何数据的表示来进行计算和渲染数位影像。
3D电脑图形，通常简称为CGI，涵盖了利用三维几何数据来生成影像的所有技术。尽管名为3D，这些图形大多还是在二维显示器上呈现。这与3D电影展现的视觉深度截然不同，因为视觉体验仍基于二维的平面。随着虚拟现实(VR)技术的兴起，让3D图形在三维显示器上呈现，其重要性愈加凸显。
3D建模的历史可以追溯到上世纪60年代，彼时威廉·费特在波音公司的工作中首次使用了「计算机图形」这一术语。 1976年的《未来世界》中首次展示了电脑动画，进一步推动了该技术的发展。随着技术的进步，家用电脑也开始出现3D电脑图形的应用程式，例如1978年推出的3D艺术图形。
3D电脑图形生产的工作流程通常分为三个基本阶段：3D建模、布局和动画、以及3D渲染。
在这三个阶段中，3D建模是形成物体形状的过程。这一过程通常使用艺术家或工程师在计算机上创建的模型，也可以通过扫描实体物体生成。模型资料以数学的方式表达，直至渲染为影像，模型才成为图形。通过称为3D渲染的过程，不但可以将三维模型转换成二维影像，还可以在不同行业中用于各种计算和模拟。
模型及其应用
3D模型的生成过程包括定义点（顶点）的使用，这些顶点组成多边形。多边形是由至少三个顶点形成的区域，其结构对模型的完整性和适用性至关重要。
渲染将模型转换成影像，这一过程通过模拟光的传播和表面互动来实现极为真实的影像效果。
在创建3D场景时，摆放物体及其之间的关系至为关键。动画则描述物体随时间变化的动作及变形，因此这些技术往往是相互结合使用的。比方说，利用关键帧、反向运动学以及动作捕捉可实现更真实的动画效果。
材料与纹理
为了使模型更具真实感，材料和纹理的使用不容忽视。它们被渲染引擎用于告知如何处理光线例如色彩和表面特征。透过色彩图或法线图等纹理，模型显示出更加细致的特征，不仅提升视觉吸引力，也加强了视觉叙事的表达。
渲染的核心技术
在3D建模的过程中，渲染是将模型转换为影像的重要环节。它包括模拟光线的运输和表面散射，这些技术的运用让生成的影像能够展现出更高的真实感。当今许多专业3D软体及API更是充分利用了这些技术，生成可达到照片真实效果的影像。
不论是3D渲染软体还是3D建模应用，整个过程都涵盖了对艺术风格和技术特性的融合。
未来的展望
随着技术的进步，3D建模的应用范畴日益扩展，从娱乐行业到医疗、教育等领域，3D技术的潜力可谓无限。倘若未来3D技术能随着虚拟现实和增强现实更深入人类生活，其对视觉世界的重塑又会带来什么样的影响呢？
