三维空间的法向量推导

纹理参数空间和世界空间

在游戏里面求任意几何表面点的法向量,实际上就是对一个被嵌进三维欧几里得空间 的二维流形(它的坐标对应的就是纹理参数空间下的 )分别对 求偏导数。

求偏导数实际上就构造了一个切空间(Tangent Space)。简易起见,直接设参数空间 ,则给定一个有序数对 可返回一个世界空间坐标(点 ),即:

分别对 求偏导:

再次注意偏导数是一个向量,因为我们实际上是在对一个向量场 求偏导。得到偏导数之后,实际上我们就得到了分别沿着 的切向量,只需要把偏导数叉乘就可以得到垂直于它们的向量:

进一步:

我们就得到了点 处的法向量,其归一化形式是