14.模型，纹理，着色器

模型、纹理和着色器是计算机图形学中的三个核心概念，用通俗易懂的方式来解释：

1. 模型：3D物体的骨架

• 通俗解释：

  • 模型就像3D物体的骨架，定义了物体的形状和结构。

  • 比如，一个房子的模型包括墙、屋顶、窗户等部分。

• 技术细节：

  • 模型由顶点（Vertex）和面（Face）组成。

    • 顶点是3D空间中的点，定义了物体的轮廓。

    • 面是由顶点组成的多边形（通常是三角形），定义了物体的表面。

  • 模型文件（如OBJ、FBX）存储了顶点、面、法线等信息。

• 举个例子：

  • 一个立方体模型有8个顶点和12个三角形面。

2. 纹理：3D物体的皮肤

• 通俗解释：

  • 纹理就像3D物体的皮肤，给模型表面添加颜色和细节。

  • 比如，房子的纹理可以是砖墙、木门、玻璃窗。

• 技术细节：

  • 纹理是一张2D图片，贴在模型表面。

  • 通过纹理坐标（UV坐标），将纹理映射到模型的每个顶点。

  • 常见的纹理类型：

    • 漫反射纹理：定义物体的基础颜色。

    • 法线纹理：定义物体表面的凹凸细节。

    • 高光纹理：定义物体表面的反光强度。

• 举个例子：

  • 一个砖墙纹理可以让房子的墙面看起来像真实的砖块。

3. 着色器：3D物体的化妆师

• 通俗解释：

  • 着色器就像3D物体的化妆师，决定物体最终的外观。

  • 比如，着色器可以给房子添加光照、阴影、反射等效果。

• 技术细节：

  • 着色器是一段运行在GPU上的小程序，控制模型的渲染效果。

  • 常见的着色器类型：

    • 顶点着色器：处理模型的顶点，比如移动、旋转、缩放。

    • 片元着色器：处理模型的像素，比如颜色、光照、纹理。

  • 着色器语言（如GLSL、HLSL）用于编写着色器代码。

• 举个例子：

  • 一个光照着色器可以让房子的墙面在不同光线下呈现不同的明暗效果。

三者的关系

1. 模型定义了物体的形状。

2. 纹理给物体表面添加颜色和细节。

3. 着色器决定物体的最终外观（如光照、阴影、特效）。

举个例子

假设你要渲染一个3D房子：

1. 加载模型：

   • 你加载一个房子的模型，定义了墙、屋顶、窗户的形状。

2. 设置纹理：

   • 你给墙面贴上砖墙纹理，给屋顶贴上瓦片纹理，给窗户贴上玻璃纹理。

3. 使用着色器：

   • 你编写一个着色器，给房子添加光照效果，让墙面在阳光下看起来更真实。

总结

• 模型是3D物体的骨架，定义了形状。

• 纹理是3D物体的皮肤，添加颜色和细节。

• 着色器是3D物体的化妆师，决定最终外观。

通过模型、纹理和着色器的结合，你可以创造出逼真或风格化的3D图形！