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什么是法线?AutoCAD详细解析法线

教程 站点默认 8个月前 (03-05) 240次浏览 已收录 0个评论 扫描二维码

第一部分

这集说一个重要的东西"法线"。因为我在这上面吃了不少苦头,所以要急着说说,避免初学朋友重走我的弯路。"法线"是什么呢?大家也许都知道,不过还得说说。初中讲几何光学时,光的入射角与反射角相等,而中间这条线就是"法线";还有是在学习"圆"的时候,过切点并且跟切线垂直的线就叫"法线"。在高中阶段学习直线的的几种形式中,有一种就叫"法线式",而"法线式"和"一般式"一样是可以适合一切直线的。这些都是平面上的法线,跟 cad 中的法线说法上不同。

cad 中的法线是通常是针对三维来说的,可以简单地理解为垂直于"面"的矢量,在 cad 中通常不考虑这个矢量的大小,而重点是这个矢量的方向。虽然有人提到 cad 中的"右手定则",我觉得这样仍然让初学朋友不太清楚,不知道有什么用处,不容易迅速地运用在实践中。

所以我在另一帖中,根据自己的的认识,借用了电学上的"右手螺旋定则"这个说法。这个"右手螺旋定则"是什么意思呢?如下图所示,就是说如果拇指的指向是法线的正方向,则"角度"的正方向就是四指弯曲的方向。

这个定则细说一下,有:

1、如果知道当前的旋转的正负(cad 默认和数学上是一样的,逆时什为正,顺时什为负),就确定的法线的方向。

2、如果知道了法线的方向,可以确定旋转是往哪边进行的,就是方向问题。

3、用两点来指定法线方向时,第一点为掌根,第二点为拇指(切记!!)

初学朋友切不可认为就这么简单结论,有多少值得大吹大擂的?要知道,这里面学问就多了,以后遇到旋转角度之类的问题就可以迎刃而解了。空说无益,结合几个实例,就清清楚楚了。

在实体时旋转,你能完全控制实体的旋转方向吗?这个问题不容易看出来哦,因为我们旋转时,通常是一整周(360 度),不管正转还是反转,结果都是一个回转体,看不出旋转方向。但是旋转如 30 度时,这个问题就必须要考虑了。举例说明之。

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在第 1、2 集中,我就说过这种问题,一定对旋转的过程做到心中有数。

实体编辑中"旋转面",和"实体旋转"方法是一致的,但是结果的本质却不同,做出的不是回转体。"旋转面"和实体旋转是一样的,当指定一个面后,系统提示指定旋转轴的第一点,这时脑子一定要清晰,这一点就是对应"右手螺旋定则"中的"掌根";系统提示指定旋转轴的第 2 点,这一点就是对应"右手螺旋定则"中的"拇指"。比划一下右手,此时四指弯曲的方向就是角度的正方向,这时就可以输入角度了(cad 中旋转面为正负 90 度之间)。

用右手螺旋定则旋转面是相当有用的,因为很多时候,实体较多,面较多时,需要用"三维动态观察器"来查看实体,视点的变化,不容易把握住旋转面的旋转方向,这时比划一下右手,就心中有数了。[这些可是秘密哦,一般人我不告诉他!我也是这样做的哦!不管视点如何变化,这个规律是不变的,比划一下右手,轻松搞定。]

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在旋转时,系统提示用两个点来确定旋转轴,再强调一下,指定旋转轴上两个点的先后秩序,第一点为"掌根",第二点为"拇指"。如果自己指定相反了,也非常好办,想想这个定则,输入相反的角度(如果是 30 度,就输入-30 度)就解决了。

据我观察,右手螺旋定则在 cad 中是普遍存在的规律,不光用于旋转,在其它地方也是这样的。说句自以为是的话,我当初对于旋转的方向是经常是猜测中进行,在平面上好猜,空间视点一乱则一脸茫然,自从总结出这个规律后,就发现 cad 不再那样"桀骜难训"。

再次希望初学朋友记住这个规律,避免了一个弯路。

第二部分

"法线"的用途不光是在旋转时的这一种用途。在渲染时,渲染选项中就有"法线为负"的这项,它有什么意义呢,我随便画一图来说明一下,请比较它们的区别!尤其是后面的两种情况,注意贴图后结果的不同。

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