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前言
前言
无论是咱们看到的一些网上大神的设计图，还是游戏中的各种模型。都是使用计算机图形建模（简称CG建模）的结果。虽然这是一种需要专业训练的行业，但是随着现在个人电脑算力的加强，门槛也越来越低，现在也可以作为一种爱好了。
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既然CG建模作为一个独立的学科和专业；想通过这一片文章说明白肯定是痴人说梦。但是借着马亲王的一句话：人脑在互联网时代更大的作用是作为一个索引库。（差不多这个意思）。
于是这个文章旨在将建模的主要技术脉络展示出来，列出并强调一些通用/专业词汇，方便真正做好心理准备入坑的读者善用网络搜索。如果只想看看，这些术语也会让你显得特专业。
毕竟装逼是人类的生产动力之一
话说，既然这个文章是试图做到一个提纲挈领的功能，在很多技术细节或具体应用也不会特别深入，而是会留下一个个锚点。之后无论是我，还是真正的大能们，如果有更多技术向/细节向的文章或者教程。会在这个文章添加链接，这里尽量做到一个集中索引的功能。
其实无论是游戏行业还是电影行业，CG建模都有无数种不同的流程和管线。我作为一名CG萌新，也只能着重介绍我最清楚的管线，并且面向游戏的建模流程，虽然会提到一些电影级别的和其他种类的，但是肯定做不到面面俱到；希望大能们多多交流指正。
总览
总览
在CG建模中，看到的任何一个模型，其包含的关键元素都大同小异，其中最主要的流程只有三大类：模型、贴图、渲染。
最左边看的的由线框构成的模型，就是咱们所说“建模”的产物。现在业界中能建模的软件很多，包含但不限于Maya，Blender等等：
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其实这些软件还可以干很多事情，例如Blender，从建模到贴图，其实连shader都能写。但是大体上建模是他们主要功能之一。
中间有一个带颜色，但是是纯平一片的效果就是一个模型经过贴图的结果。贴贴图的过程其实还有两大步骤，第一个一个是制作UV，其实就是制作一个3D到2D的映射：
另一个就是具体的贴图制作，有Substance Designer/Painter这些软件：
示例图中最右边，看上去有些光影，并且体现出了体积感的结果，就是所谓渲染后的结果了。所谓渲染，其实就是将现有的模型、贴图、材质统一起来，得出一个结果，这里往往设计大量的数学计算。
题头示例的渲染是在Unity里面做的，然而如果只是CG建模的话，尤其是面向概念图的建模；经常是使用Arnold，Keyshot等等独立渲染解决方案。这些不同的渲染器也都有不同的特点。
模型
模型
模型其中最重要的构成部分之一就是网格(Mesh)，本质上就是 点(Point)-边(Edge)-面(Face) 构成的模型形状。
一开始只有一些点。
但是如果将点与点间使用边链接起来。
之后就可以用边构成面了。
当然，真实建模的时候，只有面是能在最终结果中看到的“东西”，因为只有面有面积而已，点和边都是没有视觉面积的数据结构。
但是之所说网格是模型的重要部分之一，是因为一个模型需要的不仅仅是需要点在空间中的位置，其中还有很多大量的其他数据来一起定义这个模型的外观。包含但不限于 法线(Normals)、UV、顶点色(Vertex-Color)、等等。
其实还有一个需要辨析的术语，那就是点（Point）和顶点（Vertex）。虽然在一般生活中，这两个词经常是被混用，但是在建模和CG中这两个概念是有值得理清的区别。
一个点只是几何上的概念，然而说到的各种其他数据，都是储存在顶点里面的。并且一个点通常对应多个顶点。并且顶点其实才是各种渲染中的基本单元之一；对于数据的存储和处理都是基于顶点的。这也是为什么在说各种机器的性能的时候，都是说能“同屏处理多少多少顶点”。
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至于这些数据都是什么干什么用的，这里开了一个独立系列的文章：
有兴趣的读者可以继续深入了解一下。
贴图
贴图
之前也说到了，UV本身是贴图的前一步，基本是在建模完成的后续处理的第一步。之前也说到了，UV其实就是“三维到二维的一个映射”。这个具体的工作就是被称为“UV展开（UV-Unwarp）”。UV展开之后的结果是一个完整的UV。
至于为什么叫UV，是因为在3D空间中笛卡尔坐标是XYZ，在贴图中是一个2D笛卡尔空间；本应该也是XY。但是为了防止混淆，就称为UV了。换句话说，在贴图的2D空间里面，U是横坐标，V是纵坐标。
从另一个角度想，可以想象用纸模拼成一个立体模型的过程；然而UV展开就是反过来的过程。
有了UV后，就知道怎么给一个模型的表层上色了。这样就可以进行贴图的制作了。理论上，有了模型和UV，任何一个能制作图片的软件都能制作贴图：Ps、Ai、甚至是Windows绘图。但是在专业贴图制作时，往往还是需要Substance Painter、Quixel、等等这种专业制作的软件，Photoshop作为专业级贴图制作软件也在用。
这些软件除了提供一些材质的预设，另一个重要的功能都是“可以直接在模型上进行绘制”这一功能。然后自动帮你根据UV将在3D的模型上绘制的结果转换为2D的贴图。
当然，在上面的示例中，就只使用了一张贴图；然而现在最主流的PBR渲染（Physically based rendering/基于物理的渲染技术）中往往需要若干张贴图（一般三张起步）。因为除了最直观的颜色，还需要金属度（Metallic）、光滑度（Smoothness）、法线等等贴图以提供渲染所需的各种数据。
当然，提到PBR，又是一个一句话两句话不可能说明白的话题，这里放两个链接，有兴趣的读者可以做一下扩展阅读：
而且除了PBR，还有很多很多不同的贴图制作流程，但是这些都要和渲染放在一起看。
渲染
渲染
渲染（Rendering），在这些流程中，虽然是“最出效果”的（也就是玩家口中的“光影”），但是反而是最枯燥且学术的。
首先介绍的就是电影级渲染和游戏级渲染的区别。虽然从业界上是有根本的区别，但是在实际生活中可能没有那么明显。
咱们先看到如下两张图：
这两张都是渲染，但也有很多的不同。首先就是时间问题，一个是另一个的将近100倍（注意第二张的小数点）；当然，时间长的那张图，从视觉上来讲似乎更好。
这里就是 电影级渲染 和 游戏级渲染 的两个方向。因为对交互的需求，游戏中的渲染一帧往往只有若干毫秒的时间来用，而不像电影中渲染一帧能花费几小时甚至几天。
近期老黄的RTX技术在试图弥合这两个技术路线，但是此时楞讲只会变得更乱。希望大家在读这篇文章时假设RTX技术还不存在；之后会有完整的文章来介绍一下RTX技术（再咕咕）。
因为这几个数量级的时间区别，这两种渲染流程就有了质的不同。咱们常说的电影级渲染，背后的技术本质是基于蒙特卡洛算法（Monte-Carlo algorithm）的RayTracing渲染，往往被简称为RayTracing。这种方法往往涉及巨量的数学计算，以逼近现实生活的效果。
宜家（IEKA）的那些家装宣传图，有九成都是渲染，而不是实拍
而游戏级渲染也被称为 栅格化（Rasterization）。这种技术大多是基于被称为栅格器（Rasterizer）的系统，因为此时的需求对效率极其敏感，就是用了大量优化而完成这一点，并且在业界也被称为渲染管线（Rendering Pipeline）。这两个不同的渲染技术也值得一篇独立文章，之后也会慢慢写（咕咕）。
当然，在CG建模中用RayTracing和栅格化渲染都可以；未来和相关这一系列的内容中不会特意区分。
稍微科普之后，说回和建模更加相关的概念——材质（Material）。材质可以理解成基于某个Shader的若干参数和若干贴图的集合，提供给渲染器使用。
此时又出了一个新概念：Shader，中文叫“着色器”。材质这个词儿玩家经常口头上用，但是它具体是什么呢？通俗来讲，Shader就是一段在GPU上面执行的代码，将材质提供的各种信息、光照等等信息计算成一个最终的颜色。
一个材质往往需要基于某个个特定的渲染器/解决方案来调整，这也是CG建模中十分重要的一点，因为不同的渲染器会有不同的效果。
结语
结语
这篇文章乍一看写了好多，但是又啥也没写。这篇文章的主要目的就是把一些技术术语串在一起；让大家理解一些术语是应该放在哪些语境下聊的。希望至少可以对这些东西有一个基本的了解，至少提供一个起点。
如果希望深入学习的读者，可以使用这些数据作为索引去搜索更多的知识。并且我挖出来的坑之后都会填的w，真的w。
一些链接
一些链接
既然这一系列的文章会倾向与概念方面，但是概念不能脱离实际操作存在，我这边会在这里整理、总结一些优质的具体学习建模的文章（会持续更新的）：
有兴趣的话可以去看一看~
最后再做个广告
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虽然这里主要是科普一些CG相关的知识，但是毕竟我现在还是一个独立开发者，这里做一些小小的广告！~
B站，主要是当作B博去用，会有一些现在开发游戏的小更新什么的，未来稳定后可能会有一些视频之类的。
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