模型？网格？几何体？90%的3D开发者都踩过的概念坑！
在3D图形和游戏开发的语境中，“模型”、“网格”和“几何体”是出现频率极高的术语。初学者常常感到困惑，甚至一些经验丰富的开发者也可能在特定语境下混淆它们。这篇博客将深入探讨这些概念，明确它们之间的区别与联系。
“几何体”是这三个概念中最基础、最抽象的一个。它指的是构成3D对象形状的原始数学数据。这些数据通常包括：
顶点 (Vertices)：在三维空间中具有位置坐标（X, Y, Z）的点。它们是所有几何构造的基本单位。
边 (Edges)：连接两个顶点的线段。
面 (Faces)：由三条或更多条边围成的平面区域。在实时渲染中，面通常是三角形（Triangle）或四边形（Quad）。
法线 (Normals)：每个顶点或面都可能有一个法线向量，用于指示其朝向，这对于光照计算至关重要。
UV坐标 (UV Coordinates)：通常是二维坐标，用于将纹理（图片）映射到3D模型的表面。
简单来说，几何体就是构成一个3D形状所需的所有数学信息。它不包含任何关于材质、动画、物理属性等更高级别的概念，仅仅是纯粹的形状数据。你可以把几何体想象成一个对象的“骨架”或“蓝图”。
“网格”是“几何体”的一种特定且最常见的结构化表示形式。在3D软件和游戏引擎中，当我们谈论一个对象由“网格”构成时，我们通常指的是一个由一系列顶点、边和面（通常是三角形或四边形）连接而成的集合，这些元素共同定义了对象的表面形状。
网格的关键特征在于它的拓扑结构。这意味着顶点如何连接形成边，以及边如何连接形成面，这些关系是定义网格的核心。一个几何体可以有多种不同的网格表示方式（例如，使用不同数量的三角形或四边形来近似同一个曲面）。
网格通常是3D软件中直接操作的对象。当你在建模软件中“编辑模型”时，你实际上是在直接操作网格的顶点、边和面。例如，挤压（Extrude）、切割（Cut）、细分（Subdivide）等操作都是针对网格进行的。
核心区别： 几何体是原始数据，而网格是组织和表示这些数据的一种标准方式。所有的网格都是几何体，但并非所有的几何体都必须以网格的形式存在（例如，一些基于体素或隐式曲面的表示方式）。
“模型”是这三个术语中最广泛、最综合的一个。它代表了一个完整的、可用于3D场景或游戏中的3D资产。一个3D模型不仅仅包含几何体（通常以网格的形式），许多模型的搭建就构成了一个三维场景，它还包含了渲染和交互所需的其他关键信息：
几何体/网格 (Geometry/Mesh)：定义了模型的形状。
材质 (Materials)：定义了模型表面如何反射光线，包括颜色、纹理、反射率、透明度等属性。材质通常引用一个或多个纹理贴图。
纹理 (Textures)：应用到模型表面，提供颜色、细节、光照信息（法线贴图、高光贴图等）的图像。
简而言之，一个“模型”是包含几何体以及所有附加属性和信息的完整3D实体，可以直接导入到游戏引擎或渲染器中并进行渲染或交互。
核心区别： 模型是一个更高层次的抽象，它封装了几何体（网格）以及所有其他相关的视觉和功能属性，使其成为一个可用的3D资产。你可以把模型想象成一个完整的“乐高积木套装”，它不仅有积木（几何体），还有搭建说明书、颜色、甚至某些功能件（动画）。
为了更好地理解这三者的关系，我们可以使用一个类比：想象你要制作一个“木质雕塑”
几何体 (Geometry)：是描述这个雕塑形状的数学图纸或草稿，上面只画了点、线、面如何构成形状。它只是纯粹的形状信息。
网格 (Mesh)：是雕塑的木质骨架或粗胚。它是由一块块木头（面）拼接而成，定义了雕塑的实际可见形状和结构。你可以直接打磨、切割这块粗胚。
模型 (Model)：是完成并上漆的雕塑。它不仅包括木质雕塑本身（网格），还包括它表面的漆色（材质），以及可能有的底座、铭牌（其他属性）。这是一个完整的、可以展示和销售的艺术品。
概念 | 定义 | 包含内容 | 层级 | 常用语境 |
几何体 | 描述3D对象形状的原始数学数据 | 顶点、边、面、法线、UV坐标等数学信息 | 最底层 | 理论、底层数据结构 |
网格 | 几何体的一种结构化表示，由连接的顶点、边和面组成 | 拓扑结构、顶点数据、面数据 | 中间层 | 3D建模、网格处理、优化 |
模型 | 完整的3D资产，包含几何体以及所有渲染和交互所需的信息 | 网格、材质、纹理、骨骼、动画、LOD、物理属性等 | 最高层 | 游戏开发、场景构建、资产管理、渲染管线 |
理解“模型”、“网格”和“几何体”之间的区别对于任何从事3D图形、游戏开发或相关领域的人来说都至关重要。它们代表了3D对象在不同抽象层面的概念。几何体是形状的纯粹数据，网格是这种数据的一种结构化表示，而模型则是包含所有必要信息并可用于实际应用的一个完整3D资产。掌握这些概念不仅能帮助你更清晰地思考和交流，也能让你在处理3D内容时更加得心应手。
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