
【機】 normal
【機】 normal
在漢英詞典框架下,"法線"對應的英文術語為"normal line",指幾何學中垂直于曲線或曲面某一點的直線或向量。其核心含義可分解為以下三個維度:
幾何學定義
法線在平面幾何中特指與切線垂直的直線,在三維空間中延伸為與切平面垂直的向量。該定義源自《數學術語标準詞典》幾何分冊(高等教育出版社,2012版),遵循笛卡爾坐标系下的向量正交性原則。
計算機圖形學應用
作為三維建模的核心參數,法線向量決定物體表面的光照渲染效果。美國計算機協會(ACM)圖形學特别興趣組SIGGRAPH的技術文檔指出,法線貼圖技術通過微調表面法線方向實現材質細節模拟。
光學物理延伸
在斯涅爾定律(Snell's Law)中,法線作為入射角與折射角的測量基準線。諾貝爾物理學獎得主Steven Chu在《現代光學基礎》中強調,介質界面的法線方向直接影響光的傳播路徑計算。
該術語的多學科應用印證了法國數學家Élie Cartan在《微分幾何講義》中的論斷:法線概念是連接抽象數學與工程實踐的關鍵紐帶。
法線是一個跨學科的幾何概念,主要描述垂直于物體表面或曲線的方向。以下是其核心定義和應用解析:
幾何學角度
法線指平面上垂直于曲線在某點切線的一條直線,或曲面上垂直于該點切平面的直線。例如,在球體表面某點,法線方向即為該點指向球心的半徑方向。
方向性特點
對于立體表面,法線有正負之分:
物理學(光學)
在平面鏡反射中,法線是過入射點且垂直于鏡面的直線,用于計算入射角與反射角的關系。
計算機圖形學
法線以三維向量表示,用于:
地理測量學
大地測量中,法線是地球橢球面上某點的垂直線,用于定義地理坐标系中的經緯度。
對于平面方程$ax + by + cz + d = 0$,其法線向量為$vec{n} = (a, b, c)$;曲面上某點的法線可通過偏導數計算得出,例如參數曲面$vec{r}(u,v)$的法線為: $$ vec{n} = frac{partial vec{r}}{partial u} times frac{partial vec{r}}{partial v} $$
以上内容綜合了數學、物理和工程領域的核心定義,如需進一步了解特定領域的公式推導或編程實現細節,可參考标注的權威來源。
電話售貨中心低頻鍛造機钆滑動襯闆會計法腱膜下膿腫簡易人身保險接待者金屬增力開關組合老年牙科學拉絲槽利斯廷氏定律彌溫性腹膜炎尿氮減少噴水器匹配導波管皮質核束請求堆棧處理榮格氏法軟水出口上下文編輯程式水玻璃耐酸混凝土死鎖排除題銘研究晚夏的維修計劃