3D制作中的图形编程主要涉及以下步骤和技术：
图形学原理
基本图元：点、线、面等基本图形元素的表示和操作。
图形效果：光照、纹理、阴影等效果的实现原理。
坐标系：三维坐标系统用于表示物体的位置和方向。
投影：将三维场景投影到二维屏幕上。
视角变换：改变观察者的位置和方向以查看不同的场景部分。
光照模型：模拟光线与物体相互作用的物理过程，实现真实感。
数学原理
矩阵和向量运算：用于描述和变换三维空间中的对象，如平移、旋转和缩放。
曲线和曲面：数学表示方法，用于创建复杂的几何形状。
计算机图形学算法
光栅化：将三维模型转换为二维图像的过程。
深度测试：确定像素的颜色和深度值，实现立体感。
三角剖分：将复杂的三维模型分解为简单的三角形。
纹理映射：将二维图像应用到三维模型表面，增加细节。
光照计算：根据光源和材质计算物体表面的光照效果。
编程语言和工具
编程语言：常用的3D编程语言包括C++、Python、Java等。
图形库和框架：如Unity、Unreal Engine、OpenGL等，提供丰富的函数库和开发环境。
3D建模
几何形状：创建和定义三维对象的几何形状和属性。
建模软件：可以使用专业建模软件进行建模，也可以手动创建。
渲染
光照和材质：将光照和材质属性应用到模型上，产生逼真的效果。
渲染算法：使用光线追踪、光栅化等算法实现渲染。
动画
插值和关键帧：通过在一段时间内连续改变三维对象的属性来创建运动效果。
骨骼动画：使用骨骼系统驱动模型动画。
物理模拟
重力、碰撞和摩擦：模拟真实世界中的物理规律，增加场景的真实感。
用户输入和交互
输入处理：处理鼠标和键盘操作，实现用户与场景的交互。
碰撞检测：检测物体之间的碰撞，实现更真实的物理效果。
性能优化
减少多边形数量：优化模型以减少渲染负担。
级别细分：使用LOD（细节层次距离）技术，根据距离动态调整模型细节。
通过以上步骤和技术，3D制作中的图形编程可以实现从简单的二维图像到复杂的三维场景和动画的转换，为游戏、虚拟现实、建筑设计等领域提供丰富的视觉体验。