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1.3 多边形的法线

3D网格中的顶点还包含了许多信息,这对于初学者来说是无关紧要的。但一个概念要清楚,就是构成3D网格的多边形是有正反面的,也就是它的法线方向,如图1-11所示。法线是个数学概念,曲面上某一点的法线指的是经过这一点并且与该点切平面垂直的那条直线(即向量)。

这有些难以理解,举个例子。在日常饮食中,吃过一种水果叫刺梨,它浑身都是刺,这些刺就好比球体的法线,都是向外生长的,如图1-12所示。

图1-11 球体的法线方向向外

图1-12 刺梨

为了能够更清晰地理解法线的方向,我们绘制一个曲面示意图,把它的里面和外面分别涂上不同的颜色,就会有更深刻的认识,如图1-13所示。记住这一点:3D网格中的多边形是有正反面的。

图1-13 单个多边形的正反面

在多边形建模软件中,有时候多边形的面朝向是反的,这是错误的,需要及时纠正,否则会在后期出现问题。

3D网格还存在一个问题:多边形网格的拓扑结构要合理。在多边形建模中,常会因为布线不合理而产生小问题,比如打结、破面等。因为3D打印最终要形成完整的实体,所以要对网格模型进行流形检查等。网格拓扑结构是个复杂的问题,作为初学者,了解一点就可以了。