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Computergrafik

Flächen

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Eine Fläche [in einem kartesischen Koordinatensystem] ist definiert durch einen Aufsatzpunkt P und zwei Richtungsvektoren d1 und d2, welche die Fläche aufspannen. Die Punkte x(s,t) auf der Fläche ergeben sich dann über die Parametrisierung mit s und t:

x(s,t)=P+sd1+td2

Dies ist die explizite Darstellung der Fläche.

Die Flächennormale n ist d1×d2.

Hesse Normalform mit normiertem Normalenvektor |n|=1:

n(xP)=0

Anschaulich: Der Abstand eines Punktes v von der Fläche ist (vP)n mit n=n|n| (normiert). Alle Punkte mit Abstand Null liegen in der Fläche.

Die implizite Darstellung der Fläche ergibt sich durch Setzen des Flächenabstandes zu Null:

(vP)n|n|=0
(vP)n=0

Durch Ausmultiplizieren ergibt sich eine implizite Geradengleichung mit Normalenvektor n=(a,b,c)T:

ax+by+cz=d

Mit:

  • a=nx
  • b=ny
  • c=nz
  • d=nP


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