
3D建模(3D Modeling)是用计算机系统来表示、控制、分析和输出描述三维物体的几何信息与拓扑信息,然后经过数据格式转换,最终输出可打印数据文件的一种技术。三维模型用点在三维空间的集合表示,是由各种几何元素,如三角形、线、面等连接的已知数据(点和其他信息)的集合,其实际上是对产品进行数字化描述和定义的一个过程。3D建模是计算机辅助设计技术的核心和基础,真正意义上的3D建模技术起源可以追溯到1960年代,伊万·斯基坦(Ivan Edward Sutherland)在他的博士研究中进行了图形编程的开发,为后续建模技术的发展奠定了基础。在20世纪60年代末,线框建模技术开始出现,随后在70年代,曲面造型技术的开发标志着3D建模的第一次革命性变革。在其之后,实体模型、特征参数化设计、变量化技术陆续被提出。进入90年代,随着虚拟现实技术的迅速发展,数字雕塑和实时渲染技术也相继涌现,经过二十多年的发展,这些新型建模技术已经广泛应用于日常生活和艺术创作中,使得3D建模技术不断演进,发挥着越来越重要的作用。根据描述几何形体的方法和存储的几何信息以及拓扑信息的不同,三维几何造型系统可以分为三种不同层次的建模类型,即线框模型、表面模型和实体模型。物体的建模方法大体上有利用三维软件建模、通过仪器/设备测量建模以及利用图像/视频建模等三种。主流的三维建模常用软件分为工程设计(如SolidWorks、AutoCAD)和视觉艺术(3D Studio Max、Maya)两大类,广泛应用于机械制造及设计、电影和动画制作、游戏开发、医学治疗等领域中。