三维设计中的数学是构建和理解三维空间的基础，它涉及到多个数学分支的应用，包括但不限于线性代数、几何学、向量分析等。下面是一些三维设计中常见的数学概念及其应用：

1. 向量：在三维设计中，向量用于表示点的位置、方向和距离。通过向量运算（如加法、减法、点乘和叉乘），可以轻松实现物体的移动、旋转和缩放。

2. 矩阵：矩阵是线性代数的重要组成部分，用于执行复杂的变换操作。通过矩阵乘法，可以方便地将平移、旋转和缩放等多种变换组合在一起，简化了三维图形处理过程。

3. 几何体：了解基本几何形状（如立方体、球体、圆柱体）的数学描述对于三维建模至关重要。这些形状可以用参数方程或隐式方程来定义，便于进行精确的建模和渲染。

4. 光照与着色模型：为了使三维模型看起来更加真实，需要考虑光线如何与物体表面相互作用。这涉及到反射、折射等物理现象的数学模拟，以及使用光照模型（如Phong模型）来计算最终的颜色值。

掌握这些基础数学知识，可以帮助设计师更好地理解和创建复杂的三维模型。