求法向量(求法向量掐头去尾留中间)
一、法向量如何求?
如图所示:
根据平面的点哪蔽法式方程得出
设一平面通过已知点M0(x1,y1,z1)且垂直于非零向量n=(A,B,C),则有:
A(x-x1)+B(y-y1)+C(z-z1)=0
上式称为平面败敏的点法式方程
由x+y+z=0可知,该平面通过原点(因为D=0),当D=0时,Ax+By+Cz=0的平面过原点
将原点代入平面的点法式方程得
Ax+By+Cz=0
即A=1,B=1,C=1
法向量n=(1,1,1)
扩展资料
法向量的主要应用如下:
1、求斜线与平面所成的角:求出平面法向量和斜线的夹察缓枝角,这个角和斜线与平面所成的角互余.利用这个原理也可以证明线面平行;
2、求二面角:求出两个平面的法向量所成的角,这个角与二面角相等或互补;
3、点到面的距离: 任一斜线(平面为一点与平面内的连线)在法向量方向的射影;
如点B到平面α的距离d=|BD·n|/|n|(等式右边全为向量,D为平面内任意一点,向量n为平面α的法向量)。
利用这个原理也可以求异面直线的距离。
二、法向量公式怎么求?
法向量公式是设a=(x,y),b=(x',y')。
平面的法向量确定平面位置的重要向量,指与平面垂直的非零向量,一个平面的法向量可有无限多个,但单位法向量有且仅有两个。例如在空间直角坐标系中平面Ax+By+Cz+D=0的法向量为n=(A,B,C),而它的单位法向量即法向量除以法向量的长度,正负代表方向。
法向量的定义:
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,一个平面顷洞(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)的浓淡处晌宽理(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为平面宴乎亮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。
三、法向量的计算方法
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ax+by+cz=d表示的平面,向量(a,b,c)就是其法线。
如果S是曲线坐标x(s,t)表示的曲面,其中s及春悔肆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(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:
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。
扩展资料:
法线是与多边形的曲面垂直的理论线,一个扒轿平面存在无限个法向量。在电脑图学的领域里,法线决定着曲面与光源的浓淡处理,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。
向量可以用有向线段来表示。有向线段的长度表示向量的大小,向量的大小,也就是向量的长度。长度为0的向量叫做零向量,记作长度等于1个单位的向量,箭头所指的方前歼向表示向量的方向。
参考资料来源:百度百科——法向量