3D模型是在计算机图形学中，为某个表面或物体在专用软件中创建的数字形象，它代表了一个物理实体在三维空间中的形态。以下是对3D模型的详细解释及实现方式的介绍：

一、3D模型的定义

概念：3D模型，即三维模型，D是英文Dimensions的缩写。它用三维软件建造，可以是各种建筑、人物、植被、机械等的立体模型。

特点：3D模型能够体现物体的大小、形状和纹理，是许多创意型职业（如工程师、设计师、建筑师、游戏设计师等）设计流程中的重要部分。

二、3D模型的实现方式

1、使用3D建模软件：

参数化建模：使用CAD等工具进行参数化建模，是工程师和设计师设计全新零件和组件的首选方法。通过定义一组指令和规则（即参数），可以创建并控制模型的形状、大小和其他特征。当参数发生变化时，模型会自动更新。

多边形建模：多边形模型是构建3D网格的基础技术，通过增减点、边、面数或调整其位置来创建所需的3D模型。这种方法非常适合需要创造性和细节控制的项目，如影视、动画、游戏等领域。然而，当模型过于复杂时，多边形建模可能变得不易管理。

曲面建模（NURBS Modeling）：专门用于创建曲面物体的造型方法。通过点创建曲线，曲线组成曲面，再由曲面组成立体模型。曲面建模在处理复杂曲面方面拥有明显优势，适合创建非常光滑且在数学上精确的曲面，如数码产品、汽车、飞机等。

数字雕塑：常用于游戏和动画电影，创建自然圆润的超现实物体。也用于设计、草图和3D打印原型。过程类似真实材料雕刻，使用雕刻工具处理多边形网格，改变几何形状，增加额外的几何模仿自然结构。数字雕塑需要更高的艺术技巧和细心，耗时更长，因此常与多边形建模结合使用。

常见的3D建模软件包括Blender（免费开源，适用于视觉特效、3D模型打印、交互式应用、视频游戏等）、Maya和3ds Max（专业级别，支持用户界面自定义设置，可用于角色建模、动画和物品超现实渲染等）、ZBrush（能处理大量多边形构成的高聚合模型，做出的模型精度更高）等。

2、三维扫描：

原理：为现实中的物体、人、环境等制作精确的数字副本。

技术差异：三维扫描技术因采用的技术不同而有所差异，但最终目的是生成真实物体的三维模型。
应用场景：可用于多种场景，如从CAD到逆向工程、质量检测到遗产保护、CGI等。积木易搭平台推出多款自主研发的3D扫描设备，通过非接触式扫描硬件设备及Ruler3D模型数据处理软件，实现产品快速高精度建模。。

结合使用：扫描结果可以导出至数字模型软件，再进行改造设计，对其进行进一步的润色修改。例如，三维扫描用于采集物体几何信息，可用于分析、逆向工程或检查缺陷与CAD模型的偏差。

3、摄影测量法：

原理：通过拍摄多张现实物体的照片，然后拼接成3D模型。

优点：物体纹理质量高，超过大多数三维扫描仪。

缺点：需要从不同角度拍摄数百张照片，耗时较长，且不能实时构建模型，无法及时发现问题和进行修复。

三、3D模型的应用领域

建筑行业：建筑师使用3D模型进行建筑物、景观和室内的视觉展示，可以代替或作为传统建筑模型的补充。

游戏行业：游戏设计师广泛采用3D建模法，为游戏机游戏、电脑游戏和移动游戏制作3D资产和角色。

电影制作：电影制作者将3D模型用于角色特效，也能为动画和真人动画制作各类物体。
医疗行业：借助3D模型完成身体解剖结构数字化，定制医疗解决方案（如假体、矫形器、种植牙），展示整形手术效果等。

文博行业：应用方式多样，包括遗迹与文物保护、化合物可视模型、地质模型等。

综上所述，3D模型是一种重要的数字形象表示方式，在多个领域都有广泛的应用。通过选择合适的建模方法和工具，可以高效地创建出满足需求的3D模型。