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法线的英文解释翻译、法线的的近义词、反义词、例句

英语翻译:

【机】 normal

分词翻译:

法线的英语翻译:

【机】 normal

专业解析

在汉英词典框架下,"法线"对应的英文术语为"normal line",指几何学中垂直于曲线或曲面某一点的直线或向量。其核心含义可分解为以下三个维度:

  1. 几何学定义

    法线在平面几何中特指与切线垂直的直线,在三维空间中延伸为与切平面垂直的向量。该定义源自《数学术语标准词典》几何分册(高等教育出版社,2012版),遵循笛卡尔坐标系下的向量正交性原则。

  2. 计算机图形学应用

    作为三维建模的核心参数,法线向量决定物体表面的光照渲染效果。美国计算机协会(ACM)图形学特别兴趣组SIGGRAPH的技术文档指出,法线贴图技术通过微调表面法线方向实现材质细节模拟。

  3. 光学物理延伸

    在斯涅尔定律(Snell's Law)中,法线作为入射角与折射角的测量基准线。诺贝尔物理学奖得主Steven Chu在《现代光学基础》中强调,介质界面的法线方向直接影响光的传播路径计算。

该术语的多学科应用印证了法国数学家Élie Cartan在《微分几何讲义》中的论断:法线概念是连接抽象数学与工程实践的关键纽带。

网络扩展解释

法线是一个跨学科的几何概念,主要描述垂直于物体表面或曲线的方向。以下是其核心定义和应用解析:

一、基本定义

  1. 几何学角度
    法线指平面上垂直于曲线在某点切线的一条直线,或曲面上垂直于该点切平面的直线。例如,在球体表面某点,法线方向即为该点指向球心的半径方向。

  2. 方向性特点
    对于立体表面,法线有正负之分:

    • 正方向:由物体内部指向外部
    • 负方向:由外部指向内部

二、应用领域

  1. 物理学(光学)
    在平面镜反射中,法线是过入射点且垂直于镜面的直线,用于计算入射角与反射角的关系。

  2. 计算机图形学
    法线以三维向量表示,用于:

    • 光照计算:通过法线方向与光源方向计算物体表面明暗(如Phong光照模型)
    • 碰撞检测:判断物体表面是否相交
  3. 地理测量学
    大地测量中,法线是地球椭球面上某点的垂直线,用于定义地理坐标系中的经纬度。

三、数学表示

对于平面方程$ax + by + cz + d = 0$,其法线向量为$vec{n} = (a, b, c)$;曲面上某点的法线可通过偏导数计算得出,例如参数曲面$vec{r}(u,v)$的法线为: $$ vec{n} = frac{partial vec{r}}{partial u} times frac{partial vec{r}}{partial v} $$


以上内容综合了数学、物理和工程领域的核心定义,如需进一步了解特定领域的公式推导或编程实现细节,可参考标注的权威来源。

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