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多面体モデルとは、段ボール、プラスチック板、木板、その他のパネル材、あるいはあまり一般的ではないが固体材料を用いて作られた、多面体の物理的な構造物である。
正多面体には、正凸多面体5種、複合多面体5種、ケプラー・ポアンソ多面体4種、アルキメデス立体13種を含む75種が存在するため、多面体模型の製作や収集は一般的な数学的娯楽となっている。多面体模型は、地理の授業における地球儀のように、数学の授業でもよく見られる。
多面体モデルは、幾何学理論の三次元的な概念実証として注目されています。また、多面体の中には、センターピース、ツリートップ、ホリデーデコレーション、シンボルとして優れたものとなるものもあります。例えば、メルカバの宗教的シンボルは星型八面体です。大型モデルを製作することは、構造設計において様々な課題をもたらします。
製作は、模型のサイズ（辺の長さまたは高さ）を選択することから始まります。サイズによって、使用する材料、辺に使用する接着剤、製作時間、製作方法が決まります。
2つ目の決定事項は色です。単色の厚紙モデルが最も簡単に作ることができ、中には1枚の厚紙からネットと呼ばれる型紙を折り曲げて作れるモデルもあります。色の選択には、多面体の幾何学的理解が必要です。1つの方法は、各面を異なる色で塗ることです。2つ目の方法は、すべての正方形の面を同じ色で塗り、すべての五角形の面を同じ色で塗るなどです。3つ目の方法は、向かい合う面を同じ色で塗ることです。また、多くの多面体は、同じ色の面が辺や頂点で互いに接しないように色分けされています。
多面体複合モデルを作成する別の方法として、各多面体構成要素に異なる色を使用する方法があります。
次に展開図のテンプレートを作成します。一つの方法は、マグナス・ウェニンガーの『多面体モデル』（1974年、ISBN 1973）などの多面体製作の本からテンプレートをコピーすることです。 0-521-09859-92つ目の方法は、紙またはCADソフトウェアで面を描き、その上に多面体の辺を描くことです。露出した面の展開図をテンプレート素材にトレースまたは印刷します。3つ目の方法は、 Stellaというソフトウェアを使用して展開図を印刷することです。
特に大型の模型の場合、内部構造として、あるいは型枠として、別の多面体が必要となることがある。適切な内部構造は、模型が経年劣化や応力によって崩壊するのを防ぐ。
次に、ネットの型紙を素材に写し取り、選んだ色を慎重に合わせます。段ボール製のネットは通常、各端にタブが付いているため、次のステップはナイフで各折り目に沿って筋を入れることです。一方、パネルボード製のネットは、型と接着剤が必要です。
多色モデルを組み立てる際は、より単純な関連多面体のモデルを色のガイドとして使用すると簡単です。星型図形のような複雑なモデルは、展開図に数百もの多角形が含まれることがあります。
近年のコンピュータグラフィックス技術により、3D多面体モデルをコンピュータ画面上で3次元的に回転させることが可能になった。さらに、最新技術では影や質感も追加され、よりリアルな効果が得られるようになっている。