Как точки превращаются в поверхность
В трёхмерной графике поверхность обычно задают полигональной сеткой: точки, называемые вершинами, соединены рёбрами и образуют многоугольники. Чаще всего это треугольники — их проще обрабатывать вычислительной технике, а любую сложную форму можно разбить на такие элементы.
Положение вершин определяет форму модели. Сдвиньте несколько точек — и изменится контур; добавьте новые — и сетка сможет точнее повторить изгиб щеки, складку ткани или округлость корпуса.
Почему сетка выглядит гладкой
Если треугольников мало, при взгляде на модель заметны углы. Чтобы скрыть их, программа рассчитывает, как свет должен падать на поверхность, и сглаживает переходы между соседними гранями. Это меняет освещение, но не саму геометрию: под таким сглаженным изображением каркас всё ещё может состоять из плоских участков.
Другой способ — сглаживание геометрии: программа добавляет промежуточные точки и делит крупные полигоны на меньшие. Форма становится точнее, но для её хранения и обработки требуется больше вычислений.
Детализация — это компромисс
Чем больше полигонов, тем легче передать мелкие изгибы, однако тем больше данных приходится обрабатывать при движении и освещении модели. Поэтому в игре или приложении сложность сетки подбирают под задачу: крупный объект на переднем плане может получить больше деталей, чем далёкий.
Каркас полезен не только для понимания устройства модели. По нему видно, где форма задана самой геометрией, а где впечатление гладкости создаёт расчёт света. Именно поэтому одна и та же модель может выглядеть плавной на экране, но угловатой при просмотре её сетки.
