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3D 概述:

 3D 或者三维,指三个维度:宽度,高度,深度。一个平面图形只有两种维度,宽度和高
度,这就是 2D,也就是二维。例如一张纸上画了一些图形,或者字是二维的,看起来没
有立体感,而桌子上的水杯就不一样,是一个三维物体。区别在于你能感知到水杯的深度。
 

本质上计算机 3D 图形也是平面的,计算机的屏幕上所显示的是二维的图像,但是可以提供深度(第三
维)的幻觉。如何让二维的图像能够感知到深度的幻觉?透视(perspective)可以让物体看起来能有
三维的效果,也就是立体感。

2D+透视=3D

透视:就是线段之间的角度。将一本书放到桌子上,正对封面看的时候是不能感觉到书的厚度,但是侧
着观察的时候,看到了更多的线条,以及线条之间的角度,从而能感知到三维效果。

计算机的屏幕是平面上显示的平面图像(2D),计算机 3D 图形实际是近似 3D,比如一幅好的山水画,
也能感觉到山水的真实和优美,活灵活现,不仅能感觉到山的高,水的长,还有谷的深。

真正的 3D 实际是每个眼睛对物体有一幅成像,两幅图像是不同的,因为两个眼睛和物体之间是有角度
的。这两幅略微不同的图像在大脑中组合,大脑中便产生了一幅合成 3D 图像。

是不是单眼不能观察到 3D 世界呢?用手遮挡住一个眼睛,用一个眼睛观察时,也是能判断到物体的深
度。这是因为物体之间相互参照,光线变化等效果综合作用让我们也可以感知到深度,感知到三维效果。
这些效果或者说透视效果有下面几种。

1.透视缩短(foreshortening),看到的近处的物体比远处的大。
2.颜色的变化
3.纹理(texture)
4.光照(lighting)
5.着色
6.颜色的强度,是由光照引起的,没有光线是不可能看到物体的,光线的强弱和能观察的颜色种类也是
有关系的,光线越暗,观察到的颜色越少,比如到了晚上,只能看到黑灰色。而在光照充足的地方,风
景也是那么迷人都是有关系的。

这些效果足以触发大脑判断它的深度。这些效果帮助我们进行三维图像的感知。