本文将对ntop平台所使用的隐式建模技术进行介绍，并对比其与传统b-reps建模方法的不同之处。
ntopology设计平台基于隐式建模技术，是一种使用数学函数来表征几何结构外形及内部特征的方法，使得建模和显示具有无与伦比的速度。建模过程及显示时能够均衡的使用到多核gpu，秒速生成超级复杂的模型，毫无卡顿的感觉。另外隐式建模技术能够把文件大小控制在kb级别，不会占用太多内存。
1.当代主流建模技术：b-reps系统介绍
传统的cad系统软件都使用b-reps（边界定义法）来表达实体对象的外部形态。b-reps指的是构成物体边界表面的集合，实体中的各个面将根据点和边之间的拓扑关系进行串联并形成实体， b-reps概念如下图所示：
2.b-reps的缺点：
b-reps算法通过计算点线间的拓扑关系来定义实体，这样的算法一方面在做点与实体的包含关系时容易出错；另一方面，当我们在使用b-reps做圆角、抽壳和布尔交集等操作时，由于边线数量可能会产生变化，使得操作前后拓扑关系不一致，导致计算量很容易超负荷，而且报错几率也较大。
3.ntopology的技术突破：隐式建模
ntopology软件使用了更为有效的隐式建模技术（implicit modeling），该建模原理基于隐式函数（implicit function）的运用，而隐式函数（简称i- function）是一个数学函数，它的作用是给三维空间内的每个点都分配一个值。
如上图所示，该函数最重要的特性是：实体外部点对应的函数值是正数，但内部点的函数值则是负数，同时函数结果的绝对值即为点与实体的距离。学术一点的说，如果f是实体s的隐式函数，那么当点p在s内时，f(p)<0，当p在s外时，f(p)>0。当然，如果点p正好在s的边界处，则f(p)=0。
这样做的优势十分明显，隐式建模的核心算法基于一个函数形成的值域，当我们进行几何体建模运算的时候，只需要从旧函数中构建一个新的隐式函数即可。而这样做的结果是，模型并不需要记录大量的拓扑关系，只需记录几个函数。因此我们的模型比b-reps算法小60多倍，而且因为运算量小，它也不会出现报错和无法显示的问题。
4.ntop和隐式建模的发展前景
自1970年代首次开发b-reps系统以来，计算机硬件领域已经发生了巨大的变化。电脑现在配有多个cpu和以及强大的gpu，处理数据的能力大大增强。但由于b-reps算法包含很多特例性的分支，导致其并不适合在gpu上实现。而ntop则可以同时运用这两者，随着游戏行业的蓬勃发展，gpu的性能也得到了迅速发展，可以预见ntop和隐式建模的前景是非常广阔的。
源文摘自：安世亚太
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