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  • 1 # 正能量的傑哥

    對於像三角形這樣的多邊形來說,多邊形兩條相互不平行的邊的叉積就是多邊形的法線。

    用方程ax+by+cz=d表示的平面,向量(a,b,c)就是其法線。

    如果S是曲線座標x(s,t)表示的曲面,其中s及t是實數變數,那麼用偏導數叉積表示的法線為:

    如果曲面S用隱函式表示,點集合(x,y,z)滿足 F(x,y,z)=0,那麼在點(x,y,z)處的曲面法線用梯度表示為:

    如果曲面在某點沒有切平面,那麼在該點就沒有法線。例如,圓錐的頂點以及底面的邊線處都沒有法線,但是圓錐的法線是幾乎處處存在的。通常一個滿足Lipschitz連續的曲面可以認為法線幾乎處處存在。

    擴充套件資料:

    1、法向量的唯一性

    曲面(surface)上的法線向量場(vector field of normals)。

    曲面法線的法向不具有唯一性(uniqueness),在相反方向的法線也是曲面法線。曲面在三維的邊界(topological boundary)內可以分割槽出inward-pointing normal 與 outer-pointing normal, 有助於定義出法線唯一方法(unique way)。

    定向曲面的法線通常按照右手定則來確定。

    2、法向量的變換

    變換矩陣可以用來變換多邊形,也可以變換多邊形表面的切向量(tangent vector)。 設n′為W n。我們必須發現W。

    W n垂直(perpendicular)於M t

    很明白的選定Ws.t.

    將可以滿足上列的方程式,按需求,再以Wn垂直於(perpendicular)Mt或一個n′垂直於t′。

    3、法向量的界定

    三維平面的法線是垂直於該平面的三維向量。曲面在某點P處的法線為垂直於該點切平面(tangent plane)的向量。

    法線是與多邊形(polygon)的曲面垂直的理論線,一個平面(plane)存在無限個法向量(normal vector)。在電腦圖學(computer graphics)的領域裡,法線決定著曲面與光源(light source)的濃淡處理(Flat Shading),對於每個點光源位置,其亮度取決於曲面法線的方向。

    如果一個非零向量n與平面a垂直,則稱向量n為平面a的法向量。

    垂直於平面的直線所表示的向量為該平面的法向量。每一個平面存在無數個法向量。

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