什么是多边形建模？
你在游戏、电影或产品渲染中见过的几乎所有3D模型都是多边形网格。了解网格的构成——以及对其进行少数操作的实际作用——是区分盲目推拉点和有意识地建模的关键。
简短回答
多边形建模通过在共享边和顶点处连接的平面来构建3D形状。你从一个简单的形态开始，然后通过挤出（extrude）、内插（inset）、倒角（bevel）、循环切割（loop cut）和细分（subdivide）将其塑造成你想要的形状。这些面的排列方式——即拓扑——决定了模型变形、细分和贴图的效果。
顶点、边和面
多边形网格有三个基本元素，其他一切都由它们构建。顶点是空间中的一个点。边是连接两个顶点的直线。面是由闭合的边循环所限定的平面——三条边构成三角形，四条边构成四边形。
因此，曲率始终是一种错觉。一个球体并非真正是圆的；它是由数百个平面排列而成，一旦渲染器对其进行平滑着色，你的眼睛就会将其解读为曲线。面越多意味着视觉上越平滑，但网格也越重，这是每个建模决策的核心权衡。
四边形的重要性超出初学者预期。细分算法、边循环和变形在四边形面上表现可预测，而在有五个或更多边的面（即n-gon）上则表现不可预测。大多数建模师在工作时会保持网格为四边形，并在导出时进行三角化，因为游戏引擎无论如何都会将所有网格三角化。
你实际使用的操作
Extrude（挤出）将一个面拉出，并创建墙壁将其连接回起始位置——这是建模中最常用的操作，能将一个立方体变成几乎任何东西。Inset（内嵌）在一个面内部创建该面的一个缩小副本，这是你在挤出面板或按钮之前创建边框的方式。
Bevel（倒角）用两条或更多条紧密相连的边替换硬边，从而软化拐角。这并非装饰：真实的表面会在边缘捕捉光线，而一个完美的锐角会因为物理世界中不存在完美锐利的事物而被解读为计算机生成。
循环切割（Loop cut）在网格周围插入一圈边，为你提供更多塑形空间——最重要的是，它能控制细分曲面的行为。细分（Subdivide）将每个面分成更小的面并平滑结果，将块状的「笼子」变成光滑的表面。布尔运算（Boolean）通过并集、差集或交集组合两个形状，这种方法很快，但之后通常会留下需要清理的凌乱拓扑。
为什么拓扑很重要
拓扑是面的排列方式，它独立于这些面所描述的形状。两个模型可能看起来一模一样，但拓扑结构却完全不同，这种差异在你尝试对它们进行任何进一步操作时就会显现出来。
它决定了三件事。模型如何变形：当边循环（edge loops）围绕关节时，肘部能干净地弯曲，否则就会出现褶皱。模型如何细分：均匀分布的四边形（quads）能可预测地平滑，而N-gons和游离的极点（poles）则会产生挤压。以及模型如何贴图：UV展开（UV unwrapping）在整洁的网格上要容易得多，而混乱的网格会产生拉伸、无法使用的贴图。
这就是为什么即使渲染效果看起来不错，建模师仍然关心网格的整洁度。渲染是一条路的终点；而模型通常是多条路的起点。
它与雕刻和CAD有何不同
雕刻的工作方式恰好相反。你不是刻意放置面，而是像推泥巴一样推拉一个非常密集的网格，让软件处理几何体。它非常适合有机形态——面部、生物、布料褶皱——但对于需要精确度或轻量网格的任何事物来说则差得多，这就是为什么雕刻模型之后通常会被重新拓扑（retopologised）成一个干净的多边形模型。
CAD又有所不同：它以数学方式描述形状，作为精确的曲线和实体，而不是用平面来近似。这种精度是机械工程所必需的，也是多边形网格无法提供的。但CAD模型在游戏引擎或渲染器使用之前，必须转换为多边形。
大多数实际工作都会将它们结合起来。雕刻有机部分，建模硬表面部分，在两者交汇处进行重新拓扑——然后对最终的多边形网格进行贴图和渲染。
常见问题
多边形建模难学吗？
操作不多，一个下午就能学会——extrude、inset、bevel、loop cut、subdivide。但对拓扑结构的判断则需要更长时间，因为它只能通过面对后果来学习：一个变形糟糕或无法展开UV的模型，比任何解释都能让你学到更多。
我应该使用四边形还是三角形？
用四边形建模，导出三角形。四边形在细分和变形时表现可预测，因此它们是正确的工作格式。无论如何，每个游戏引擎和渲染器在加载时都会将网格三角化，所以最终的三角形是不可避免且没问题的。
什么是n-gon，为什么人们要避免使用它们？
n-gon 是指有五个或更多边的面。它们并非本质上是错误的——在一个永远不会弯曲或细分的平面上，n-gon 是无害的——但它们平滑时不可预测，变形时表现糟糕，因此在网格会移动或细分的任何地方都值得移除它们。
一个模型应该有多少个多边形？
尽可能少，只要能在其最终显示尺寸下令人信服地描述形状即可。一个背景道具可以是几百个面；一个观众会仔细观察的主体对象可能是几万个面。没有一个普适的数字，只有轮廓测试：在轮廓看起来仍然有棱角的地方添加面。
我可以在浏览器中进行多边形建模吗？
是的。Mixos Studio 在浏览器标签页中，基于半边网格核心运行 extrude、inset、bevel、loop cut、subdivide、bridge 和 boolean 操作，并带有非破坏性修改器堆栈——无需安装，免费建模。
打开一个立方体并挤出其中一个面。多边形建模中的其他一切都是这种操作的变体。