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法线方向怎么,物理法线的定义

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法线方向怎么求

法线方向怎么,物理法线的定义图1

求法线方向的方法是掌握外法线指向曲面外侧,内法线指向内侧。

考虑切点P处的法线,可以在曲面内侧取一点Q,如果法线方向和向量PQ的夹角大于90°,可以判定其为外法线,反之为内法线。

当然也可以取曲面区域外侧的点进行判断,道理一样。

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。

物理法线的定义

平面镜反射光的规则,满足入射角等于出射角;垂直于反射面,经过入射点的线就是法线;

如果是凹面镜、凸面镜,

则是入射点的切平面的垂线(也是经过入射点的);

解析几何中,曲线的切线存在法线,即过切点的垂直于切线的直线为法线(镜面反射光沿用的就是这个概念);

在立体几何中,对于平面都有法线和法向量,法向量是平面的垂直方向上的长度单位为1的向量;法线是在某一点沿着法向量的直线(该直线垂直于平面);

内法线方向

内法线方向求法如下:

设封闭曲线的方程为F(x,y)=0。

那么法向量可以为n={∂F/∂x,∂F/∂y}。

特别的,若曲线的方程为y=y(x),即y-y(x)=0。

那么法向量可以为n=±{-dy/dx,1}。

“+”表示法向量与y轴正向夹角不大于π/2,“-”则反之。

当需要求封闭曲线内法线方向的时候就必须画图了,

因为“+”并不是表示外,“-”也不表示;

根据图像才能较直观的看出内法线是朝上还是朝下。

内法线是朝下的,所以取“-”(这个即题目里的情况);

而内法线是朝上的,所以取“+”。

内法线是法线中的一种,一般有内法线和外法线之分,是数学几何类概念。

法线方向怎么,物理法线的定义图2

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。

法线方向怎么,物理法线的定义图3

但是我们一般用的说的都是内法线。法线就是垂直于面的直线,有方向之分。对于立体表面而言,法线是有方向的:一般来说,由立体的外部指向内部的是法线负方向即内法线,反过来的是法线正方向。而内法线就是所谓负方向的法线。内外法线的斜率相同,向量的方向相反。

椭圆内法线方向怎么求

求椭圆内法线方向的方法是掌握外法线指向曲面外侧,内法线指向内侧。可以在曲面内侧取一点Q,如果法线方向和向量PQ的夹角大于90°,可以判定其为外法线,反之为内法线。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。

空间平面的法向量方向怎么确定?

空间平面的法向量可通过坐标法或几何法求得,坐标法即对空间几何图形选取合适的点为原点,根据尺寸求得面上点的坐标,进而求得线的向量形式,由法线垂直于平面内的线,即法线向量点乘面内线向量为0,求出法线向量即可.几何法根据空间面线、面面间的关系,通过做面的垂线或延伸面求两面间的交线等手段求解,不如坐标法直接,但运算量小.方向有两个

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