圖形建模基礎(chǔ)講解演講人：日期:目錄CONTENTS01建?；靖拍罱馕?2建模技術(shù)分類03拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)構(gòu)建04模型優(yōu)化策略05行業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域06建模工具實踐01建模基本概念解析圖形建模定義與特性圖形建模定義圖形建模是一種通過計算機技術(shù)和數(shù)學(xué)算法，將現(xiàn)實世界中的三維物體或場景轉(zhuǎn)化為計算機圖形表示的過程。01特性圖形建模具有精確性、可編輯性、可視化等特點，廣泛應(yīng)用于建筑、工業(yè)、游戲、電影等領(lǐng)域。02三維空間坐標(biāo)系原理三維空間坐標(biāo)系是描述三維空間中物體位置的數(shù)學(xué)工具，由X、Y、Z三個軸組成，分別代表寬度、高度和深度。三維空間坐標(biāo)系定義坐標(biāo)變換投影原理通過坐標(biāo)變換，可以實現(xiàn)三維空間中物體的平移、旋轉(zhuǎn)和縮放等操作，從而方便地調(diào)整物體的位置和形態(tài)。三維空間中的物體可以通過投影原理顯示在二維屏幕上，常用的投影方式包括平行投影和透視投影。模型精度與復(fù)雜度關(guān)系精度與復(fù)雜度概念模型精度是指模型與實物或原型的相似程度，而模型復(fù)雜度則是指模型中包含的幾何細(xì)節(jié)和紋理信息的豐富程度。精度與復(fù)雜度關(guān)系影響因素通常情況下，模型精度越高，所需的幾何細(xì)節(jié)和紋理信息就越多，因此模型復(fù)雜度也越高。但是，在某些情況下，可以通過優(yōu)化算法和技術(shù)手段來降低模型復(fù)雜度，同時保持較高的精度。模型精度和復(fù)雜度受到多種因素的影響，包括建模軟件、計算機性能、渲染技術(shù)等。在實際應(yīng)用中，需要根據(jù)具體需求和資源限制來平衡這兩個因素。12302建模技術(shù)分類幾何建模基礎(chǔ)方法線條表示法利用空間中的線條來描述物體的輪廓和形狀，常見方法包括直線、曲線和折線等。01多邊形建模使用多邊形（如三角形、四邊形等）來構(gòu)建物體的表面，適用于簡單物體。02曲面建模使用曲面（如貝塞爾曲面、B樣條曲面等）來構(gòu)建物體的表面，適用于復(fù)雜、光滑的物體。03參數(shù)化建模技術(shù)要點參數(shù)化方程參數(shù)化曲線和曲面約束條件通過數(shù)學(xué)方程來描述物體的形狀和尺寸，可以方便地調(diào)整參數(shù)來改變物體的形態(tài)。在參數(shù)化建模中，通過施加約束條件（如幾何約束和尺寸約束）來限制模型的形狀和大小，保證模型的準(zhǔn)確性和一致性。通過調(diào)整曲線和曲面的參數(shù)來控制物體的形狀，如貝塞爾曲線、B樣條曲線等。特征建模應(yīng)用場景從物體的形狀中提取出特征，如孔、槽、凸臺等，用于構(gòu)建物體的三維模型。特征識別對提取的特征進行編輯，如修改尺寸、位置等，以滿足設(shè)計需求。特征編輯將常用的特征進行分類、存儲和管理，以便在需要時快速調(diào)用。特征庫管理03拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)構(gòu)建點/線/面拓?fù)潢P(guān)系在圖形建模中，點是最基本的元素，表示物體的位置或形狀的基礎(chǔ)。點線面線是由點連接而成的，表示物體輪廓或表面的一部分，分為直線和曲線。面是由線圍成的封閉區(qū)域，可以表示物體的表面或截面。實體與曲面建模區(qū)別01實體建模實體建模注重物體的體積和三維形狀，通過組合基本幾何體（如立方體、球體等）來創(chuàng)建復(fù)雜物體。02曲面建模曲面建模注重物體的表面特征，通過曲面片或NURBS（非均勻有理B樣條）等工具來創(chuàng)建復(fù)雜表面。網(wǎng)格細(xì)分算法原理常見算法Loop細(xì)分、Catmull-Clark細(xì)分、Doo-Sabin細(xì)分等。01算法步驟首先通過細(xì)分規(guī)則將原始網(wǎng)格的每條邊或面分裂成新的邊或面，然后根據(jù)一定的規(guī)則調(diào)整新頂點的位置，使新網(wǎng)格更平滑、更接近原始形狀。0204模型優(yōu)化策略在減少多邊形數(shù)量的同時，盡可能保持模型的幾何精度和形狀特征。保持模型精度將多邊形優(yōu)先用于表現(xiàn)平坦或曲面較少的區(qū)域，以降低視覺感知的失真。優(yōu)先簡化平坦區(qū)域根據(jù)場景需求，為模型創(chuàng)建不同細(xì)節(jié)層次（LOD），在遠(yuǎn)距離時加載低多邊形版本。使用LOD技術(shù)多邊形減面原則曲面平滑處理技巧通過增加多邊形數(shù)量，使曲面更加平滑和連續(xù)。細(xì)分曲面使用平滑組光滑著色在模型的不同部分之間使用平滑組，以避免由于法線方向不一致而產(chǎn)生的視覺縫隙。在著色時，使用光滑著色技術(shù)，使顏色在曲面上平滑過渡，減少顏色梯度。數(shù)據(jù)輕量化方案壓縮紋理使用紋理壓縮技術(shù)，減少紋理文件的體積，同時保持圖像質(zhì)量。01優(yōu)化網(wǎng)格通過調(diào)整網(wǎng)格拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和頂點數(shù)量，減少不必要的幾何細(xì)節(jié)，從而降低模型的數(shù)據(jù)量。02合并網(wǎng)格將多個小網(wǎng)格合并為一個大的網(wǎng)格，可以減少渲染時的繪制調(diào)用次數(shù)，提高渲染性能。0305行業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域工業(yè)設(shè)計逆向建模逆向工程將實物轉(zhuǎn)化為CAD模型，進行再設(shè)計、修改和優(yōu)化。03檢測產(chǎn)品的形狀、尺寸和表面缺陷，提高產(chǎn)品質(zhì)量和可靠性。02質(zhì)量檢測產(chǎn)品設(shè)計通過三維掃描和數(shù)據(jù)處理，快速獲取物體表面形狀和數(shù)據(jù)，實現(xiàn)產(chǎn)品的復(fù)制和改進。01游戲影視資產(chǎn)構(gòu)建創(chuàng)建逼真的人物、怪物和生物角色，增強游戲和影視的視覺效果。角色模型構(gòu)建虛擬的游戲場景和影視背景，包括建筑、道路、植被等元素。場景模型設(shè)計和制作各種游戲道具和影視道具，如武器、載具和裝備等。道具模型建筑信息模型(BIM)以三維形式展示建筑設(shè)計方案，更好地展現(xiàn)建筑外觀和空間布局。建筑模型結(jié)構(gòu)分析協(xié)同設(shè)計對建筑模型進行結(jié)構(gòu)分析，提前發(fā)現(xiàn)潛在的結(jié)構(gòu)問題和缺陷。多專業(yè)協(xié)同設(shè)計，協(xié)調(diào)建筑、結(jié)構(gòu)、設(shè)備等專業(yè)的設(shè)計，提高設(shè)計效率和質(zhì)量。06建模工具實踐CAD軟件基礎(chǔ)操作圖形繪制學(xué)習(xí)如何使用CAD軟件繪制基本幾何圖形，如直線、圓、矩形等。01修改圖形掌握如何對繪制的圖形進行編輯和修改，包括移動、旋轉(zhuǎn)、縮放等。02圖層管理學(xué)習(xí)如何創(chuàng)建和管理圖層，以便更好地組織圖形和進行編輯。03標(biāo)注與注釋了解如何為圖形添加標(biāo)注和注釋，以便與他人更好地交流和協(xié)作。04網(wǎng)格編輯工具選擇6px6px6px一款強大的網(wǎng)格編輯工具，適用于3D打印、設(shè)計等領(lǐng)域。Meshmixer專業(yè)的數(shù)字雕刻和繪畫軟件，適用于高精度模型的網(wǎng)格編輯。ZBrush開源的3D建模軟件，具備豐富的網(wǎng)格編輯功能。Blender010302綜合性的3D建模軟件，具備廣泛的網(wǎng)格編輯功能和應(yīng)用場景。Maya04網(wǎng)格優(yōu)化檢查網(wǎng)格是否有冗余面、重疊面等問題