一文详解3D建模的4种主流方法

一文详解3D建模的4种主流方法

3D建模技术作为构筑数字世界的基础，不仅扩展了人类的探索边界，还让无数想象与创意有了栖息地。随着3D技术的发展，3D建模已经被广泛应用于游戏开发、影视制作、工业设计、建筑可视化以及营销展览等领域。本文将详细介绍3D建模的四种主流方法，帮助读者了解它们的特点和适用范围。

多边形建模（Polygon Modeling）

多边形建模是目前三维软件中比较流行的建模方法。它的原理是以两点构成一条边，以四条边构成一个面，再由多个面构成一个体。进行多边形建模时只需要通过增减点、边、面数或调整点、边、面的位置即可得到所需要的任何3D模型。

多边形建模作为一种集高效、灵活、可编辑于一身的建模方法，非常适合那些需要创造性和细节控制的项目。因此，成为了影视、动画、游戏、广告等领域的首选方案。

不过，多边形建模在表现尖锐边缘和硬表面时会略显吃力，而且当模型过于复杂时，不易管理。因此不太适合对精确性要求较高、大规模的场景建模需求。

曲面建模（NURBS Modeling）

曲面建模，即NURBS Modeling。简单地说，NURBS就是专门做曲面物体的一种造型方法。一般而言，曲面建模就是通过点创建曲线，曲线组成曲面，再由曲面组成立体模型。曲线有控制点，可以控制曲线曲率、方向、长短。

曲面建模在处理复杂曲面方面，拥有明显优势，适合创建非常光滑且在数学上精确的曲面。例如：数码产品、汽车、飞机等。

相较于多边形建模，曲面建模的复杂度更高，而且在效率和灵活性方面存在局限。不太适合需要快速制作迭代、渲染，以及建模对象形状非曲面且复杂的项目。

参数化建模（Parametric Modeling）

参数化建模是在20世纪末逐渐占据主导地位的一种计算机辅助设计方法，是参数化设计的重要过程。简单来讲，参数化建模就像是用一组指令和规则来创建一个模型，这些指令和规则就像是模型的“基因”，可以控制模型的形状、大小和其他特征。

例如，创建一个楼梯，我们可以通过参数来定义楼梯的台阶数量、长宽高等，当参数发生变化时，楼梯的模型也会自动更新。

参数化建模能够轻松捕获设计意图，快速进行迭代和修改，被广泛应用于产品设计、工程图纸制作、工艺流程设计等领域。而且，应用参数化创建的模型还能导入三维软件进行可视化渲染。

逆向建模（Reverse Modeling）

逆向建模是基于实物进行建模的一种方式。逆向建模包含“点云逆向建模”、“照片逆向建模”、“三维扫描建模”等技术。无论采用哪种逆向建模的技术，最终都将转化为多边形或三角面的数字模型。生成的模型可用于数字可视化、影视、游戏及其他科研使用。

上个月发布的国产3A大作《黑神话：悟空》便应用到了逆向建模中的扫描建模，制作团队在全国扫描了大量真实的寺庙、佛像、森林、岩石等作为游戏场景，以实现逼真还原的视觉效果。

通常情况下，逆向建模的速度比较快，但模型的面数会比较高，后续仍然需要多边形建模技术进行减面优化。目前，逆向建模被广泛应用于建筑、设计和文物保护等领域，尤其是在文物的数字化保存和修复方面有突出表现。