法线
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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的向量。
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法线的计算 [编辑]
对于像三角形这样的多边形来说,多边形两条相互不平行的边的叉积就是多边形的法线。
用方程
表示的平面,向量
就是其法线。
如果S是曲线坐标x(s, t)表示的曲面,其中s及t是实数变量,那么用偏导数叉积表示的法线为
。
如果曲面S用隐函数表示,点集合
满足
,那么在点
处的曲面法线用梯度表示为
。
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。
法线的唯一性 [编辑]
曲面法线的法向不具有唯一性;在相反方向的法线也是曲面法线。定向曲面的法线通常按照右手定则来确定。
应用 [编辑]
- 曲面法线在定义向量场的曲面积分中有着重要应用。
- 在三维计算机图形学中通常使用曲面法线进行光照计算;参见Lambert's cosine law。
外部链接 [编辑]
- 法向量解释,微软MSDN
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