【免费】7.2法线向量1_通过源点跟法线求出一个面资源-CSDN文库

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7.2 法线向量

平面法线（face normal）是描述多边形所朝方向的单位向量（即，它与多边形上的所有

点相互垂直），如图 7.4a 所示。表面法线（surface normal）是与物体表面上的点的正切平面

（tangent plane）相互垂直的单位向量，如图 7.4b 所示。表面法线确定了表面上的点“面对”

的方向。

图 7.4 (a)平面法线与平面上的所有点相互垂直。(b)表面法线与物体表面上的点的正切平面

相互垂直。

当进行光照计算时，我们必须为三角形网格表面上的每个点求解表面法线，以确定光线

与网格表面在该点位置上的入射角度。为了获得表面法线，我们必须为每个顶点指定表面法

线（这些法线称为顶点法线）。然后在光栅化阶段，这些顶点法线会在三角形表面上进行线

性插值，使三角形表面上的每个点都获得一个表面法线（回顾 5.10.3 节并参见图 7.5）。

图 7.5 p

0

和 p

1

是线段的两个顶点，n

0

和 n

1

是对应的顶点法线。点 p 是通过线性插值（加权

平均值）得到的线段上的一点，n 是点 p 的法线向量，它介于两个顶点法线之间。也就

是，当存在一个位置使 p =p

0

+ t (p

1

–p

0

) 时，n =n

0

+ t(n

1

–n

0

)。为了简单起见，我们只解

释了线段的法线插值，但是一概念可以被直接扩展为 3D 三角形的法线插值。

注意：对每个像素的法线进行插值，并进行光照计算称为逐像素光照或 phong 光照。

还有一种负担较轻，但不够精确的方法是对每个顶点进行光照运算，称为逐顶点光照，计

算结果是从顶点着色器中输出的，在像素着色器中进行插值。将计算从像素着色器转移到

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