3D制作中的拓扑的含义是什么？

在 3D 建模里，拓扑（Topology）这个概念，指的是多边形网格模型的点线面布局、结构、连接情况。拓扑是一个比较重要的进阶概念。如果 3D 模型只有「形」，能渲染出好的结果，不过没有一个好的拓扑结构，依然不能称得上是一个好的模型。拓扑这个概念用文字表达可能会相当抽象，举一个例子说明一下：

这是两个平面，外观上完全一样，可是分别有不同的拓扑结构：

可以看到，虽然两个平面的外观、大小是一样的，不过内部的顶点、边线、面的排布方式却不尽相同。右边的平面内部结构仅仅是平直的网格，左边的却复杂一些，平面、边线围绕中心部分，形成了一个环状的结构。拓扑重要吗？重要。如果一个模型拥有良好的拓扑结构，不仅模型布线外观比较干净规整，还可以很大程度上，改善建模的工作效率，可以更快、更精确地修改、操作模型的整体和细节，从而更好的反映这个物体的结构特征。

这是一个根据左边那个平面创建的一个简单的冲击坑／环形山地形模型。可以看出，根据线、面的排布，这个平面可以被分割成几个部分（每个部分用不同颜色标示），选择、修改加工这些部分，相对于右边那个平面来说，更方便。比如，可以选择某个特定的 edge flow 或者 edge loop，也可以使用环切（loop cut）命令来添加细节。一般来说，创建人物模型尤为要注重拓扑结构。

这个模型的拓扑结构比较合理。可以看到，这个模型的拓扑结构，大体上符合真实的人头结构：眼部被围成一圈，眼睛和鼻子加起来是一圈，嘴是单独一圈，下颌的走线类似真实世界里相应的骨骼结构。这样，要编辑某个部分，比杂乱无章的拓扑模型（如直接用球体雕刻出来一个人头模型）方便的多，比如调整眼眶的大小，可以直接选择眼睛的那几圈，然后缩放一下，再调整一下位置和细节即可。另外，由于拓扑结构大体符合真实人头的骨骼、肌肉结构，做动画时形变也能做到更加平滑、自然、真实。一般来说，要尽量（但不必须）消除多边形模型中的三角面，因为三角面会打断 edge flow/edge loop，从而破坏拓扑结构。三角面在动画中也经常出现形变不自然的情况。并且，三角面在做表面细分（subdivision surface）时更容易出现异常。比如，有两个外观相同的方块，一个由四边面（quads）组成，另一个由三角面组成：

但做 subdivision surface 后，由三角面组成的模型看上去，表面显得不自然、混乱；相比之下，由 quads 组成的方块在细分后看上去更规整：

另外，也要避免使用边数大于 4 的多边形（N－gon）。所以通常情况下，只有四边面构成（quads－only）的模型拓扑结构是最好的（比如最开始给出的两个平面模型）。差不多就这些，权当是学习笔记了。

作者：老子云（http://laozicloud.com）