by:caven chen
你有没有想过，咱们平常看到的那些超酷炫的 3D 电影、超逼真的游戏画面是怎么来的？其实啊，这背后都离不开一种超厉害的东西——三维数据。咱们平常接触的表格数据是规规矩矩的二维，就像一张平平的纸。但三维数据可就不一样啦，它像是把好多张纸叠起来，变成了一个能让东西“立起来”的神奇世界。从给你带来震撼视觉体验的电影特效，到让你爱不释手的游戏角色建模，三维数据无处不在，今天就让我们好好唠唠这个超有趣的三维数据类型（三维向量、三维矩阵、三维网格、三维数组、三维纹理、三维模型、三维点云、四元数、三维曲线、三维曲面），看看它们到底有啥独特的魅力！
三维向量
定义
三维向量是一个包含三个分量（x, y, z）的向量，可以用来表示空间中的位置、方向或速度。
三维向量示意图
实际应用
在图形学中，向量用于表示物体的位置、方向和旋转，同时也可以用来表示一个具体的点。
三维矩阵
定义
三维矩阵是一个3x3或4x4的矩阵，用于表示三维空间中的线性变换，如旋转、缩放和平移。
三维矩阵变换示意图
实际应用
在计算机图形学中，矩阵用于变换坐标系，如将模型坐标转换为世界坐标或视图坐标。在三维场景中大家所熟知的MVP矩阵，就是通过三个4x4的矩阵相乘而来的。
三维网格
定义
三维网格是由顶点、边和面组成的数据结构，用于表示三维物体的表面。
三维网格示意图
实际应用
在计算机图形学和三维建模中，网格用于创建和渲染复杂的三维模型。
三维数组
定义
三维数组是一个包含三个维度的数组，用于存储三维空间中的数据。
三维数组示意图
实际应用
在图形学中，三维数组可以用存储三维模型顶点数据。
三维纹理
定义
三维纹理是包含三维格式信息的图像，这些图像通常被应用于三维模型上，就像皮肤包裹在骨架上一样，赋予模型逼真的外观。
三维纹理示意图
实际应用
通过三维纹理，可以在模型上模拟出颜色、效果和图案，使角色或物体看起来更加可触摸和真实。
三维模型
定义
三维模型是一个包含几何数据、材质、纹理和动画信息的三维对象。而三维模型的格式存在多种如： GLFT/GLB 、FBX、OBJ 、3d-tiles 、I3S等等。对于各种模型的优缺点比较以及实际应用场景，小编先挖个坑，下期填上。
三维模型格式图
实际应用
在计算机辅助设计（CAD）、三维动画和游戏开发中，三维模型用于创建和渲染复杂的三维场景。
三维点云
定义
三维点云是由一系列在三维空间中的点组成的数据集，每个点包含位置信息（x, y, z）和可能的其他信息，如颜色和法线。
三维点云示意图
实际应用
在三维扫描和重建中，点云用于捕捉和表示物体的表面。
四元数
定义
四元数是一个包含四个分量的数学对象，用于表示三维空间中的旋转。
四元数示意图
四元数生成图
实际应用
在计算机图形学和机器人学中，四元数用于表示和插值旋转，因为它们比矩阵更高效且没有万向锁问题。
三维空间中的曲线和曲面
定义
三维空间中的曲线和曲面是用于描述三维空间中形状的数学对象，如贝塞尔曲线、NURBS曲线和曲面。
三维曲线示意图
三维曲面示意图
实际应用
在计算机辅助设计（CAD）和计算机图形学中，曲线和曲面用于精确地建模和渲染三维形状。
总结
综上所述，三维数据类型的恰当选择对于提升性能和实现预期效果具有决定性的影响。在不同的应用领域中，根据其特有的优势来选用合适的数据类型，是实现技术优化和项目成功的基石。
参考
http://139.9.1.231/index.php/2022/11/15/maya/
webglfundamentals.org/webgl/lesso…
www.crazepony.com/book/wiki/a…
primer.dynamobim.org/zh-cn/05_Ge…
primer.dynamobim.org/zh-cn/05_Ge…
.3D Point Cloud Analysis: Traditional, Deep Learning, and Explainable Machine Learning Methods
关注 Mapmost，持续更新 GIS、三维美术、计算机技术干货
Mapmost 是一套以三维地图和时空计算为特色的数字孪生底座平台，包含了空间数据管理工具（Studio）、应用开发工具（SDK）、应用创作工具（Alpha）。平台能力已覆盖城市时空数据的集成、多源数据资源的发布管理，以及数字孪生应用开发工具链，满足企业开发者用户快速搭建数字孪生场景的切实需求，助力实现行业领先。
