6.图元概念

**图元(Primitive)**是计算机图形学中的一个基本概念,指的是构成3D模型的最简单几何形状。用通俗易懂的方式来解释:


通俗解释:图元就像搭积木的基本块

想象你用积木搭建一个房子:

  1. 图元是积木的基本形状

    • 你可以用不同形状的积木(比如方块、三角形、长条)来搭建房子。

    • 这些基本形状就是“图元”,它们是构建复杂模型的基础。

  2. 常见的图元类型

    • 点(Point):就像一个小圆点,可以用来表示星星、粒子等。

    • 线(Line):就像一根细长的棍子,可以用来画电线、边框等。

    • 三角形(Triangle):就像一块三角形的积木,是3D模型中最常用的图元。


为什么三角形是最常用的图元?

  1. 三角形的稳定性

    • 三角形是最简单的多边形,三个顶点永远在一个平面上,不会变形。

    • 就像三角形的凳子最稳,不会晃动。

  2. 三角形的灵活性

    • 任何复杂的形状都可以用多个三角形拼接而成。

    • 就像用很多小三角形积木可以拼出复杂的房子、汽车等。


图元在渲染管线中的作用

  1. 顶点处理

    • 首先,3D模型的顶点数据被处理(比如计算位置、颜色等)。

  2. 图元装配

    • 然后,这些顶点被组装成图元(比如点、线、三角形)。

  3. 光栅化

    • 最后,图元被转换成屏幕上的像素(片元),填充颜色和纹理。


举个例子

  1. 画一个正方形

    • 正方形可以用2个三角形拼成。

    • 每个三角形有3个顶点,总共需要6个顶点数据。

  2. 画一个复杂的3D模型

    • 一个复杂的角色模型可能由成千上万个三角形组成。

    • 每个三角形都是一个小图元,拼在一起形成完整的模型。


总结

图元是构建3D模型的基本几何形状,就像搭积木的基本块。最常见的图元是三角形,因为它简单、稳定且灵活。通过组合大量的图元(如三角形),可以构建出复杂的3D模型,最终渲染成我们看到的图像。