电脑画画也取巧？曲面细分来助阵！

没办法再算了—电脑没那么多精力

在上一节我们模仿了电脑是如何给鹅卵石建立3D模型的，在实际计算中，在不关乎材质的情况下，电脑会取出对象表面的很多特征顶点，然后用平面、直线将它们覆盖、连接起来。后形成整个图形的框架。等待下一步的处理。可问题又出来了。打比方说在一个电脑游戏场景中，需要描述山石、树木、草地、主角、鲜花还有一些武器和怪物。电脑又会怎么做呢？有读者认为，让电脑为每个目标都建立好模型不就得了。话虽如此，但实施难度不小。还记得上一节的鹅卵石吗？我们使用了足足一百万个顶点才能精确地描述它。试想一下，如果更复杂的山体、枝桠纵横的树木，要精确表现又需要多少个顶点呢？对于这个答案，我们可以参考一下电影计算机特效的制作过程。《阿凡达》在制造虚拟场景时，动辄花费几十亿的顶点数量，而另外一部计算机大量参与特效制作的老电影《指环王》也有上亿的顶点数量。

 
没有足够顶点数量的支持，平淡无奇的建模和平淡无奇的贴图，终带来了平淡无奇的画质。

在3D游戏计算中，建模工作基本上是由CPU来完成的，在建模完成后GPU才会将模型顶点2D化。面对动辄上亿的计算数量，普通的桌面电脑显得无能为力。唯一的办法只有取舍—将那些看起来无关紧要的物体顶点数量降低，将主角和游戏中玩家会注意到的重点地方的顶点增加。比如像我们前文描述那样，对鹅卵石采用精度更低的1cm间隔取样，甚至干脆用一张平面贴图，降低计算难度。这样做的结果就是我们在游戏中看到的那些近似平面的屋顶、几乎没有什么褶皱的山脊和平平无奇的道路表面。