3D图形学的建模-渲染两阶段与虚拟世界拍照隐喻

2D 图形学关心把圆、矩形、文字这类平面图形转成像素图像，图像处理（属于人工智能范畴）关心反过来从像素中识别模式，3D 图形学则是把三维虚拟场景转成二维图像——整个过程被清晰拆成建模和渲染两个性质完全不同的阶段：建模是创造性的艺术过程，用数字数据和算法”搭建”一个也许现实中根本不存在的虚拟布景；渲染则是密集的计算过程，模拟摄影机对着这个虚拟布景拍照——计算场景中的物体如何投影到胶片（图像窗口）上、光线如何与表面相互作用，最终生成一帧图像。发散：这个”先创作、再拍照”的两阶段划分揭示了 3D 图形学的本质——它不是在”画”一幅画，而是在数字层面”建造”一个完整的世界、再用物理光学定律去”拍摄”它，这也是为什么同一个场景可以从不同的摄像机位置反复”拍出”完全不同的图像，就像真实世界的场景可以被拍摄无数张不同的照片一样。