曲面细分的原理简述

曲面细分，或者更准确的说“镶嵌化处理技术”，就是在顶点与顶点之间自动嵌入新的顶点。在自动插入大量新的顶点之后，模型的曲面会被分得非常细腻，看上去更加平滑致密。它是一种能够在图形芯片内部自动创造顶点，使模型细化，从而获得更好画面效果的技术。 曲面细分能自动创造出数百倍与原始模型的顶点，这些不是虚拟的顶点，而是实实在在的顶点，效果是等同于建模的时候直接设计出来的。

曲面细分技术是完全可编程的，它提供了多种插值顶点位置的方法来创造各种曲面：

1. N-Patch曲面，就是和当年TruForm技术一样，根据基础三角形顶点的法线决定曲面；

2. 贝塞尔曲面，根据贝塞尔曲线的公式计算顶点的位置；

3. B-Spline、NURBs、NUBs曲线（这三种曲线均为CAD领域常用曲线，在Maya中均有相应工具可以生成）

4. 通过递归算法接近Catmull-Clark极限曲面。Tessellation技术最初主要被用以“细分曲面”，随着该技术被纳入DirectX11范畴，得到大范围推广之后，插值顶点的算法也越来越多，因此用途也越来越广，产生了很多非常有创意的应用。 例如nVIDIA的一个Demo演示了利用Tessellation技术生产的“头发”，这些头发都是真实存在的，当然并不是为每一根头发建立一个模型，而是利用Tessellation技术在有限的头发模型中，镶嵌入更多的头发模型。

除了大幅提升模型细节和画质外，Tessellation最吸引程序员的地方就是：他们无需手动设计上百万个三角形的复杂模型，只需简单勾绘一个轮廓，剩下的就可以交给Tessellation技术自动镶嵌，大大提高开发效率；而且简单的模型在GPU处理时也能大幅节约显存开销，同时大幅提升渲染速度。

曲面细分可以让游戏画面细节更丰富逼真，模型更圆滑真实，而且其应用并不复杂，在DX11软件的开发中，很容易就可以使用，结合好效果+出众的画质提升能力，自然会成为真DX11游戏的核心标准。

曲面细分在自动插入大量新的顶点之后，模型的曲面会被分得非常细腻，看上去更加平滑致密。它是一种能够在图形芯片内部自动创造顶点，使模型细化，从而获得更好画面效果的技术。 曲面细分能自动创造出数百倍与原始模型的顶点，这些不是虚拟的顶点，而是实实在在的顶点，效果是等同于建模的时候直接设计出来的。

扩展资料：

在显卡上，也有细分曲面的应用。在游戏场景中，由于实时性的要求，网格的面片数量要求要尽量的低，但是，网格少了，模型的细节也少了。为了尽可能的提升网格的数量，显卡渲染流水线中加入Tessellation模块，这个模块直接在硬件上对网格进行了细分。

细分建模产生的网格，其面片分布非常的规则(regular)。规则的网格不管是用于几何处理，还是用于有限元计算，都有非常好的性质，比如计算稳定性。另外，细分网格表示的数据量非常小，很适合于网络传输。

参考资料来源：百度百科-曲面积分