更新时间:2024-01-18 17:11
三维平面的法线是垂直于该平面的三维向量。曲面在某点P处的法线为垂直于该点切平面(tangent plane)的向量。
法线是与多边形(polygon)的曲面垂直的理论线,一个平面(plane)存在无限个法向量(normal vector)。在电脑图学(computer graphics)的领域里,法线决定着曲面与光源(light source)的浓淡处理(Flat Shading),对于每个点光源位置,其亮度取决于曲面法线的方向。
如果一个非零向量n与平面a垂直,则称向量n为平面a的法向量。
垂直于平面的直线所表示的向量为该平面的法向量。每一个平面存在无数个法向量。
用方程ax+by+cz=d表示的平面,向量(a,b,c)就是其法线。
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如果曲面S用隐函数表示,点集合(x,y,z)满足 F(x,y,z)=0,那么在点(x,y,z)处的曲面法线用梯度表示为
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如果曲面在某点没有切平面,那么在该点就没有法线。例如,圆锥的顶点以及底面的边线处都没有法线,但是圆锥的法线是几乎处处存在的。通常一个满足Lipschitz连续的曲面可以认为法线几乎处处存在。
曲面(surface)上的法线向量场(vector field of normals)。
曲面法线的法向不具有唯一性(uniqueness),在相反方向的法线也是曲面法线。曲面在三维的边界(topological boundary)内可以分区出inward-pointing normal 与 outer-pointing normal, 有助于定义出法线唯一方法(unique way)。定向曲面的法线通常按照右手定则来确定。
变换矩阵可以用来变换多边形,也可以变换多边形表面的切向量(tangent vector)。 设n′为W n。我们必须发现W。
W n垂直(perpendicular)于M t
很明白的选定Ws.t. 或 将可以满足上列的方程式,按需求,再以 垂直于(perpendicular) 或一个n′垂直于t′。