3.1 计算机如何制作一个3D模型
讲述这个问题之前，我们先来看下现实生活中我们要做一个模型，应该如何做呢？首先我们要把模型的形状给雕刻构建出来，现实生活中的物体都是由分子组成的连续的表面，计算机是离散的无法做到这点，所以计算机通过微分的方式，把一个曲面分成”多个平面”来模拟实现连续的物体表面。常见的平面我们有三角形,四边形, 五边形等,任何一个平面都可以分割成若干三角形，所以计算机所指的面都是三角形，这样做有一个好处，底层与显卡只要处理同一种面(三角形)就可以了，这样渲染流水线处理会简单统一。每个三角形都是由空间中的3个顶点来确定的，当空间中的3个点定下来，他们就能确定一个三角形平面。三角形的3个顶点，我们在3D里面通常称为面的顶点。
对啦！这里有个游戏开发交流小组里面聚集了一帮热爱学习游戏的零基础小白，也有一些正在从事游戏开发的技术大佬，欢迎你来交流学习。
空间的物体也可以由若干三角形来构成，雕刻成形状，如果物体是曲面，那么就会通过将曲面分小成若干小三角形来组成曲面形状。理论上来说，三角形分的越小，越接近于真实的曲面，当然三角形分的越小，面的数目越多，处理起来性能也越差。一般在建模的时候，人眼看上去接近曲面就可以了。
所以计算机制作3D模型的第一个步骤就是建模,建模的时候，会先确定一个坐标系(原点与x, y,z轴)，这个坐标系我们通常叫做模型坐标系,所有的三角形面的顶点的位置都是基于这个坐标系的。模型中顶点的坐标我们又叫做顶点的模型坐标。由此我们可以得到如下推论:
顶点的世界坐标 = 物体的世界坐标 + 顶点的模型坐标
(注:这里的+是叠加变换，包括旋转等,不是简单的坐标相加)
建模完成以后，物体的形状就被雕刻出来了，接下来就是给每个面涂上颜色。发挥一下我们的想象力，我们用一张白纸包住整个模型，然后用图钉基于面的每个顶点把图钉按下去，这样这个白纸就会贴合固定到模型上了。接下来美术就在白纸上涂颜色，图好以后，模型上色完成，变成物体的形状。
接下来我们再把”图钉”取下来，把贴在模型上的白纸展开出来，我们就得到了上好颜色的纸,我们叫做纹理贴图，如图所示:
刚才每个顶点的固定图钉，都会在纹理贴图上留下一个小针孔（如图中的紫色点），这个针孔所在的位置叫做顶点的纹理坐标。纹理坐标是一个二维坐标(x, y)，坐标系的原点是左下角(0, 0), 右上角是1, 1, 根据这个标准，来确定纹理每个顶点的纹理坐标。到此我们就建好了一个模型。美术交付的时候就包含了 fbx模型文件与模型的纹理贴图，当然还有其它的一些细节增强的贴图，如法线贴图等，fbx存放的是模型的顶点数据等，纹理贴图就是物体的表面颜色。最后总结以下美术3D建模的一些基本概念:
（1）3D模型是由一个个的三角形面组成的形状，每个三角形由3个顶点组成，三角形组成的模型形状,像网格一样，所以我们把建模的三角形面的数据又叫做网格数据，后文成Mesh。
(2) 每个三角形的面有3个顶点，很多同学理解为顶点就是顶点坐标，其实这个说法是错误的，3D中的顶点包含了: 顶点的坐标(position), 顶点的纹理坐标(uv), 顶点的法线坐标(Normal)等。所以顶点是这些数据的集合，并不单指模型顶点的位置
3.2 模型动画
模型制作好以后，有些人物角色还需要做模型动画, 让角色能有动作。模型动画其实就是模型的顶点在一段时间内的连续变换，比如一组待机动画，哪些顶点会动，如何动，每个顶点在动画中每一帧的的位置如何，这样每一帧，顶点的位置不一样，然后把每一帧播放出来，计算出顶点在这一帧的位置(动画采样), 每一帧，顶点的位置不同，人眼会把每帧的相关形状补间起来，形成了动画的感觉，叫做模型动画，比如3D鱼模型的游动，在每一帧，尾巴处的顶点位置不同，导致物体的形状不同，连起来就形成了3D动画。模型顶点的动画运动数据，也可以存放到fbx文件里面。
今天的分享就到这里了，希望帮助你建立一些基本的3D概念。关注我们学习更多游戏开发相关的知识。