「美術用詞教學」 3D專業技術名詞解釋 (轉貼)

天龍戰神鷹

3D API (3D應用程序接口)
Application Programming Interface(API)應用程序接口,是許多程序的大集合。3D API能讓程式化人員所設計的3D軟體只要調用其API內的程序，從而讓API自動和硬體的驅動程序溝通，啟動3D晶片內強大的3D圖形處理功能，從而大幅度地提高了3D程序的設計效率。幾乎所有的3D加速晶片都有自己專用的3D API，目前普遍應用的3D API有DirectX、OpenGL、Glide、Heidi等。

Direct 3D
微軟公司於1996年為PC開發的API，與Windows 95 、Windows NT和Power Mac操作系統兼容性好，可繞過圖形顯示接口（GDI）直接進行支持該API的各種硬體的底層操作，大大提高了游戲的運行速度，而且目前基本上是免費使用的。由於要考慮與各方面的兼容性，DirectX用起來比較麻煩、在執行效率上也未見得最優,在實際3DS MAX的運用中效果一般，還會發生顯示錯誤，不過總比用軟體加速快。

OpenGL (開放式圖形接口)
是由SGI公司開發的IRIS GL演變而來的復雜3D圖形設計的標準應用程序接口。它的特點是可以在不同的平台之間進行移植；還可以在客戶機/服務器系統中並行工作。效率遠比Direct 3D高，所以是各3D游戲開發商優先選用的3D API。不過，這樣一來就使得許多精美的3D游戲在剛推出時，只支持3Dfx公司的VOODOO系列3D加速卡，而其它類型的3D加速卡則要等待其生產廠商提供該游戲的補丁程序。由於游戲用的3D加速卡提供的OpenGL庫都不完整，因此，在3DS MAX中也會發生顯示錯誤，但要比Direct 3D強多了！

Heidi
又稱為Quick Draw 3D，是由Autodesk公司提出來的規格。它是採用純粹的立即模式接口，能夠直接對圖形硬體進行控制；可以調用所有顯示卡的硬體加速功能。目前，採用Heidi系統的應用程序包括3D Studio MAX動畫制作程序、Auto CAD和3D Studio VIZ等軟體。Autodesk公司為這些軟體單獨開發WHIP加速驅動程序，因此性能優異是非常明顯的！

Glide
是由3dfx公司開發的Voodoo系列專用的3D API。它是第一個PC游戲領域中得到廣泛應用的程序接口，它的最大特點是易用和穩定。隨著D3D和OpenGL的興起，已逐漸失去了原來的地位。

PowerSGL
是NEC公司PowerVR系列晶片專用的程序接口。

3D特性:

Alpha Blending (α混合)
簡單地說這是一種讓3D物件產生透明感的技術。屏幕上顯示的3D物件，每個像素中有紅、綠、藍三組數值。若3D環境中允許像素能擁有一組α值，我們就稱它擁有一個α通道。α值的內容，是記載像素的透明度。這樣一來使得每一個物件都可以擁有不同的透明程度。比如說，玻璃會擁有很高的透明度，而一塊木頭可能就沒什麼透明度可言。α混合這個功能，就是處理兩個物件在螢幕畫面上疊加的時候，還會將α值列入考慮，使其呈現接近真實物件的效果。

Fog Effect (霧化效果)
霧化效果是3D的比較常見的特性，在游戲中見到的煙霧、爆炸火焰以及白雲等效果都是霧化的結果。它的功能就是制造一塊指定的區域籠罩在一股煙霧彌漫之中的效果，這樣可以保證遠景的真實性，而且也減小了3D圖形的渲染工作量。

Attenuation (衰減）
在真實世界中，光線的強度會隨距離的增大而遞減。這是因為受到了空氣中微粒的衍射影響，而在3D Studio MAX中，場景處於理想的“真空”中，理論上無這種現象出現。但這種現象與現實世界不符，因此為了達到模擬真實的效果，在燈光中加入該選項，就能人為的產生這種效果！

Perspective Correction (透視角修正處理)
它是採用數學運算的方式，以確保貼在物件上的部分影像圖，會向透視的消失方向貼出正確的收斂。

Anti－aliasing (抗鋸齒處理)
簡單地說主要是應用調色技術將圖形邊緣的“鋸齒”緩和，邊緣更平滑。抗鋸齒是相對來來說較復雜的技術，一直是高檔加速卡的一個主要特征。目前的低檔3D加速卡大多不支持反鋸齒。

Adaptive Degradation (顯示適度降級）
在處理復雜的場景時，當使用者調整攝象機，由於需要計算的物體過多，不能很流暢的完整整個動態顯示過程，影響了顯示速度。為了避免這種現象的出現，當打開在3D Studio MAX中打開Adaptive Degradation時，系統自動把場景中的物體以簡化方式顯示，以加快運算速度，當然如果你用的是2－3萬的專業顯卡，完全不用理會！

Z－Buffer (Z緩存)
Z－buffering是在為物件進行著色時，執行“隱藏面消除”工作的一項技術，所以隱藏物件背后的部分就不會被顯示出來。
在3D環境中每個像素中會利用一組資料資料來定義像素在顯示時的縱深度（即Z軸座標值）。Z Buffer所用的位數越高，則代表該顯示卡所提供的物件縱深感也越精確。目前的3D加速卡一般都可支持16位的Z Buffer，新推出的一些高級的卡已經可支持到32位的Z Buffer。對一個含有很多物體連接的較復雜3D模型而言，能擁有較多的位數來表現深度感是相當重要的事情,3D Studio MAX最高支持64位的Z－buffer。

W－Buffer (W緩存)
與Z－buffer作用相似，但精度更高，作用範圍更小，可更為細致的對物體位置進行處理。

G－Buffer (G緩存)
G－buffering是一種在Video Post中基於圖象過濾和圖層事件中可使用的物體蒙板的一種著色技術。使用者可以通過標記物體ID或材質ID來得到專用的圖象通道！

A－Buffer (A緩存)
採用超級採樣方式來解決鋸齒問題。具體方法是：使用多次渲染場景，並使每次渲染的圖象位置輕微的移動，當整個渲染過程完結后，再把所有圖象疊加起來，由於每個圖象的位置不同，正好可以填補圖象之間的間隙。該效果支持區域景深、柔光、運動模糊等特效。由於該方式對系統要求過高，因此只限於高端圖形工作站。

T－Buffer (T緩存)
由3DFX所公布的一種類似於A緩存的效果，但運算上大大簡化。支持全場景抗鋸齒、運動模糊、焦點模糊、柔光和反射效果。

Double Buffering (雙重快取區處理)
絕大多數可支持OpenGl的3D加速卡都會提供兩組圖形畫面資訊。這兩組圖形畫面資訊通常被看著“前台緩存”和“后台緩存”。顯示卡用“前台緩存”存放正在顯示的這格畫面，而同時下一格畫面已經在“后台緩存”待命。然后顯示卡會將兩個緩存互換，“后台緩存”的畫面會顯示出來，且同時再於“前台緩存”中畫好下一格待命，如此形成一種互補的工作方式不斷地進行，以很快的速度對畫面的改變做出反應。

IK (反向運動）
Inverse kinematics(IK)反向運動是使用計算父物體的位移和運動方向，從而將所得資訊繼承給其子物體的一種物理運動方式。

Kinematic Chain (正向連結運動）
Kinematic Chain正向連結運動是定義一個單一層級分支，使其分支下的子物體沿父物體的連結點運動。

NURBS
Non－Uniform Rational B－Splines（NURBS）是一種交互式3D模型曲線&表面技術。現在NURBS已經是3D造型業的標準了。

Mapping(貼圖處理):

Texture Mapping (紋理貼圖)
在物體著色方面最引人注意、也是最擬真的方法，同時也多為目前的游戲軟體所採用。一張平面圖像（可以是數字化圖像、小圖標或點陣位圖）會被貼到多邊形上。例如，在賽車游戲的開發上，可用這項技術來繪制輪胎胎面及車體著裝。

Mip Mapping (Mip貼圖)
這項材質貼圖的技術，是依據不同精度的要求，而使用不同版本的材質圖樣進行貼圖。例如：當物體移近使用者時，程序會在物體表面貼上較精細、清晰度較高的材質圖案，於是讓物體呈現出更高層、更加真實的效果；而當物體遠離使用者時，程序就會貼上較單純、清晰度較低的材質圖樣，進而提昇圖形處理的整體效率。LOD(細節水平)是協調紋理像素和實際像素之間關係的一個標準。一般用於中、低檔顯卡中。

Bump Mapping (凹凸貼圖)
這是一種在3D場景中模擬粗糙外表面的技術。將深度的變化保存到一張貼圖中，然后再對3D模型進行標準的混合貼圖處理，即可得到具有凹凸感的表面效果。一般這種特效只有高檔顯示卡支持。（注：GeForce256支持的只是顯示和演算該效果，不是生成特效）

Video Texture Mapping ( 視訊材質貼圖)
這是目前最好的材質貼圖效果。具有此種功能的圖形圖像加速卡，採用高速的圖像處理方式，將一段連續的圖像（可能是即時運算或來自一個AVI或MPEG的檔案）以材質的方法處理，然后貼到3D物件的表面上去。

Texture Map Interpolation (材質影像過濾處理)
當材質被貼到屏幕所顯示的一個3D模型上時，材質處理器必須決定哪個圖素要貼在哪個像素的位置。由於材質是2D圖片，而模型是3D物件，所以通常圖素的範圍與像素範圍不會是恰好相同的。此時要解決這個像素的貼圖問題，就得用插補處理的方式來解決。而這種處理的方式共分三種：“近鄰取樣”、“雙線過濾”、“三線過濾”以及“各向異性過濾”。