顶点 (电脑图形学)

✍ dations ◷ 2025-11-08 05:50:29 #计算机图形学

在电脑图形学中,顶点是存储一系列基本绘图所需属性的基本元素,例如二维或三维空间中的点、或曲面上的多个点。在着色器中,与顶点相连的元素称为图元,图元内部应上色的区域称为片段,顶点的集合称为顶点组或顶点数组。而在OpenGL中,顶点默认会包含位置、法向量、颜色、第二色彩、纹理座标等属性,而其可以透过着色器编程添加更多属性。

在电脑图形学中,三维模型通常会表示为以三角形构成的多面体,其中,顶点所包含的信息不像几何学中只含有座标信息,而会额外地包含其渲染所需的信息,如颜色、反射特性、纹理和表面法线等。电脑图形学中的顶点同样可以如同几何学构造与顶点相连的边,然而多边形并非由多个边组成的封闭结构,而是多个顶点依序围出的结构,并构成面,而以上组合在电脑图形学中有一个专有名词,称为图元。

在电脑图形学中,一般的三维模型通常可以通过曲面细分将非三角形曲面转换为三角形数组。而三维模型通常是透过在图元上依据顶点性质内插出数据以渲染出最后的立体。

在电脑图形学中,三角形或多边形的顶点不仅与空间位置相关系,而且也需要提供正确渲染对象所需的其他值或关系信息。这些信息称为顶点属性(Vertex attributes)。顶点的大多数属性表示渲染所需的空间向量。这些向量通常可能是一维(x)、二维(x,y)或三维(x,y,z)的向量,并会包含一个齐次座标的维度(w)。这些值通常可以代表要绘制的对象之材质(material)的描述。这些数据通常会在顶点着色器或顶点处理流程中被使用。

常见的顶点属性包括:

顶点包含的数据通常是提供渲染对象所需。在早期版本的OpenGL中,顶点能包含的数据种类是固定的,并且要在起始函数的调用以及终止函数的调用之间依序传入每个顶点的数据,在OpenGL 1.0中起始函数为glBegin、终止函数为glEnd。最初电脑图形学中的顶点定义与几何学类似,只包含空间位置信息,并且要透过glVertex传入数据。颜色参数是额外的一个状态变量,指定一次后后续会沿用先前最后一次给定的颜色。关于其他的顶点属性则是要在每个顶点定义glVertex之前给出。而后来出现了着色器的概念,使得顶点定义能够直接被程序开发人员决定。顶点的各项属性被依序存入缓冲器中,并且输入到顶点着色器中,顶点着色器中定义的每一个被标记为attribute的变量都是一个顶点的属性,透过定制这些属性可以让一些较复杂的算法跟随渲染流程一同完成,例如等值立方搜索算法(英语:Marching cubes)。

相关

  • 黑粉菌见内文黑粉菌目(学名:Ustilaginales)是担子菌门黑粉菌纲下的一目。该目真菌是重要的植物病原菌,可引起多种植物的黑粉病。另有少数黑粉菌的菌瘿可食用,如原产自墨西哥的玉米蘑菇(
  • 沃尔顿·李拉海克拉伦斯·沃尔顿·“沃尔特”·李拉海(英语:Clarence Walton "Walt" Lillehei,1918年10月23日-1999年7月5日),美国外科医生,心内直视手术的先驱开创者之一,被称作“心内直视手术之
  • 总科/超科超科(Superfamily),又译作总科,是生物分类法中的一个层级,介于亚目和科之间。有时在超科和亚目之间还有下目(或称次目)的分类。一般超科名称的拉丁字尾是-oidea。
  • 供给和需求供给和需求是一个经济学模型,它被应用在决定市场的均衡价格和均衡产量。这个模型适用于竞争性市场,而不适用于市场存在垄断或者寡头垄断的情况,需求或者供给价格分别跟消费者的
  • 马努斯板块马努斯板块(Manus Plate)是太平洋的小型板块,位于新畿内亚的东北部。马努斯板块的北面是北俾斯麦板块,而南面则是北俾斯麦板块。50. Bird, P. (2003) An updated digital model
  • 海鸟海鸟是一种能够适应海洋气候环境的鸟类,而无论于生活习惯、处事态度、生理运行等皆与其他鸟类大有不同。其有着强烈的趋同演化,因此所有海鸟的生态职位均十分类似。而海鸟最初
  • 钦敦江钦敦江(缅甸语:ချင်းတွင်းမြစ်)又译作亲敦江(Chindwin River),旧译更的宛江。是缅甸的河流,属于该国主要河流伊洛瓦底江(Ayeyarwady)的最大支流,河道全长1,207公里,发
  • 菏泽市菏泽市,简称菏,古称曹州,是中华人民共和国山东省下辖的地级市,位于山东省西南部。市境东界济宁市,东南接江苏省徐州市、安徽省宿州市,南、西、北分别与河南省商丘市、开封市、新乡
  • 北加州北加利福尼亚州(英语:Northern California)是一个位于美国加利福尼亚州北部的大都市圈。北加州的主要人口集中地包括旧金山湾区(其中的城市有旧金山、奥克兰和圣荷西)以及加州首
  • 哈灵根哈灵根(Harlingen /ˈhɑːrlᵻndʒᵻn/ HAR-lin-jin)是美国的一座城市。位于德克萨斯州南部,里奥格兰德谷地。距墨西哥湾海岸有约30英里(48公里)。全市面积超过34平方公里,是卡梅