3D物體的工作塬理

　　3D物體由叁角形‘網(wǎng)格’構(gòu)成，這些叁角形勾勒出物體具體的形狀。物體越具體詳細(xì)，所需的叁角形也就越多（圖4）。構(gòu)成物體形狀的叁角形數(shù)量依所需物體顯現(xiàn)的真實(shí)度而異。

　　圖3：3D影像──單一物體可以旋轉(zhuǎn)至任何角度，縮放至任意大小，突出任意部位（輪胎、車燈、車門等等） ?！?/i》

　　圖4：一款福特汽車的多邊形網(wǎng)格。

　　每個(gè)多邊形都有叁個(gè)頂點(diǎn)，每個(gè)頂點(diǎn)都在‘模型空間’中有‘x’、‘y’和‘z’坐標(biāo)。這些頂點(diǎn)通常表示為一系列的浮點(diǎn)數(shù)。整個(gè)模型完全由這些浮點(diǎn)數(shù)構(gòu)成，這些浮點(diǎn)數(shù)組成了模型的頂點(diǎn)數(shù)組。

　　下一步是對(duì)模型進(jìn)行‘陰影處理’或‘紋理繪製’，以使其看起來(lái)更像實(shí)物。陰影處理的過(guò)程其實(shí)就是簡(jiǎn)單地為每個(gè)叁角形填色?？蓪?duì)叁角形進(jìn)行單色陰影處理──即只在叁角形中填充一種灰度或顏色；也可以進(jìn)行高氏陰影處理──即基于每一個(gè)頂點(diǎn)的顏色來(lái)填充漸變色（圖5）。

　　圖5：3D物體網(wǎng)格圖、單色陰影處理圖和高氏陰影處理圖。

　　增加其它復(fù)雜效果

　　要使物體看起來(lái)更真實(shí)，就要添加其它復(fù)雜的效果。含有陰影處理器引擎的影像顯示控制器可以實(shí)現(xiàn)包括水、煙、火和反射性表面屬性等其它效果。

　　應(yīng)用紋理繪圖的過(guò)程與給塑料模型印花來(lái)增加真實(shí)度相似。像印花一樣，紋理繪圖使網(wǎng)格狀的框架變成一個(gè)更逼真的影像。紋理繪圖是一個(gè)由多個(gè)獨(dú)立小影像構(gòu)成的2D方形圖，這些小圖被放置在多邊形網(wǎng)格的特定位置。一個(gè)叫UV圖的表格指定了這些位置，該圖包括了紋理繪圖中每一個(gè)‘印花’的坐標(biāo)（圖6）。

　　圖6：一款福特汽車的UV圖。

　　紋理繪圖一旦應(yīng)用于多邊形網(wǎng)格，就可以設(shè)立起一個(gè)完整的3D模型，既有深度，也可以旋轉(zhuǎn)、縮放及隨叁軸（x、y、z）轉(zhuǎn)換。在應(yīng)用了紋理繪圖以及影像處理器處理了頂點(diǎn)和紋理繪圖數(shù)據(jù)之后，你即可看到如圖七所示的完整的3D模型。

　　透過(guò)使用影像晶片的幾何引擎，這一模型現(xiàn)在可以任何方式進(jìn)行動(dòng)畫模擬、從任何角度進(jìn)行位置擺放。只要擁有3D模型（多邊形網(wǎng)格和紋理繪圖），無(wú)需提供任何其它數(shù)據(jù)，你就能全方位地展示3D模型。透過(guò)沿著3D模型的叁個(gè)軸進(jìn)行縮放、旋轉(zhuǎn)和轉(zhuǎn)換，你可以獲得無(wú)限量的影像數(shù)據(jù)。正如之前指出的，無(wú)需昂貴的快閃記憶體或系統(tǒng)記憶體，你就可呈現(xiàn)車胎數(shù)據(jù)、故障的車燈和車門狀況等任意數(shù)量的資訊和提示。

　　富士通的‘Jade’和‘Emerald’是經(jīng)過(guò)驗(yàn)證、具有復(fù)雜3D功能和領(lǐng)先的影像顯示屬性的影像顯示控制器的樣板。MB86R0x Jade系列影像顯示控制器被用于多種汽車和產(chǎn)業(yè)應(yīng)用。MB86R1x Emerald系列影像顯示控制器則可讓開發(fā)者有能力實(shí)現(xiàn)未來(lái)更雄心勃勃和復(fù)雜的3D應(yīng)用。