多边形造型 在三维计算机图形学中多边形造型是用多边形表示或者近似表示物体曲面的物体造型方法多边形造型非常适合于扫描线渲染因此实时计算机图形处理中的一项可以使用的方法其它表示三维物体的方法有 NURBS 曲面细分曲面以及光线跟踪中所用的基于方程的表示方法 网格造型所用的基本对象是三维空间中的顶点将两个顶点连接起来的直线称为边三个顶点经三条边连接起来成为三角形三角形是欧几里得空间空间中最简单的多边形多个三角形可以组成更加复杂的多边形或者生成多于三个顶点的单个物体四边形和三角形是多边形造型中最常用的形状通过共同的顶点连接在一起的一组多边形通常当作一个元素组成元素的每一个多边形就是一个表面 在欧几里得几何中任何三点都可以确定一个平面因此三角形总是位于一个平面但是对于更加复杂的多边形来说可能并非如此三角形的平面特性使得曲面法线的确定变得很简单曲面法线是垂直于三角形所有边的一个三维向量曲面法线对于光线跟踪中确定光线传输非常有用并且在流行的Phong着色法模型中它也是一个关键成分有一些渲染系统使用顶点法向量取代曲面法线来获得效果更好的光照系统这样做的代价就是计算量的增加注意每个三角形都有两个方向相反的曲面法线在许多系统中只有一个法线是有效的根据需求可以定义成可见或者不可见另外一条法线称为 背面 许多造型程序并没有严格地遵守几何理论例如两个顶点之间在同样的空间位置可以有两个截然不同的边同样可能能在同样的空间坐标有两个顶点或者同样的位置有两个表面这样的状况并不是所期望的结果因此许多软件包都可以自动地清除它们如果无法自动清楚就必须进行手动清除 通过共有的边连接在一起的一组多边形叫作一个网格为了增加网格渲染时效果的真实性它必须是非自相交的也就是说多边形内部没有边另外一种说法就是网格不能穿过自身并且网格不能出现任何的错误如重复的顶点边或者表面另外对于有些场合网格必须是流形即它不包含空洞或者奇点网格两个不同部分之间通过唯一的一个顶点相连