首页
学习
活动
专区
工具
TVP
发布
精选内容/技术社群/优惠产品,尽在小程序
立即前往

将平面从点/法线/D转换为平面方程

将平面从点/法线/D转换为平面方程是一个数学问题,与云计算领域的专业知识关系不大。但是作为一个开发工程师,我可以给出一个简单的解释。

平面方程通常使用一般式表示,即 Ax + By + Cz + D = 0,其中 A、B、C 是平面的法线向量的分量,D 是平面到原点的距离。

将平面从点/法线/D转换为平面方程的步骤如下:

  1. 如果已知平面上的三个点 P1(x1, y1, z1)、P2(x2, y2, z2)、P3(x3, y3, z3),可以使用这三个点来计算平面的法线向量 N = (A, B, C)。
    • 首先计算向量 P1P2 = (x2 - x1, y2 - y1, z2 - z1) 和向量 P1P3 = (x3 - x1, y3 - y1, z3 - z1)。
    • 然后计算法线向量 N = P1P2 × P1P3,即 N = (A, B, C)。
  • 如果已知平面的法线向量 N = (A, B, C) 和平面上的一个点 P(x, y, z),可以使用这些信息来计算平面方程的常数项 D。
    • 将点 P 的坐标代入平面方程 Ax + By + Cz + D = 0,得到 D = -(Ax + By + Cz)。

通过上述步骤,我们可以将平面从点/法线/D转换为平面方程 Ax + By + Cz + D = 0。

请注意,这只是一个简单的解释,并不涉及具体的编程语言或云计算产品。如果你需要更具体的实现或相关云计算产品的信息,建议参考相关数学教材或云计算平台的文档。

页面内容是否对你有帮助?
有帮助
没帮助

相关·内容

斜投影矩阵的性质_锥体体积怎么推导

上图是裁剪空间中左右、远近裁剪平面法线,上下的屏幕在表格中。 讨论下平面变换方程: 我们知道法线变换矩阵是不能用M矩阵直接变化的,而是通过M的逆矩阵的置矩阵进行变换。...而同样我们知道了,NDC的空间中的六个面的方程了,那么则存在如下的关系: M矩阵的逆矩阵的置矩阵,变换透视空间的平面,就等于了NDC空间的平面方程了。...等式如下: M逆再置*透视空间平面=NDC空间的平面 所以透视空间的平面等于如下: 透视空间平面=(M逆再置再逆)NDC空间的平面 也就是: 透视空间平面=M置NDC空间的平面 所以:...我现在想求左边的视锥体的平面方程,为了简单起见,我们把摄像机移动到原点位置。 求平面的时候,至少需要三个的位置信息。不妨求ABC三个的坐标。...(22.5)4/3=16tan(22.5)/3 所以E的坐标为(-16tan(22.5)/3,0,4) 所以D的坐标为(-16tan(22.5)/3,4tan(22.5),4) 所以现在可以求出平面方程

44320

对极几何概论

在3D到2D的转换过程中,深度信息会丢失。单个或多个图像中恢复有用的3D信息需要使用立体视觉知识进行分析。本文分别介绍了针孔摄像机模型和对极几何的基本知识。 针孔相机 针孔相机是简化的相机模型。...外部世界的X发出的光穿过小孔,并投射在像平面上的x上。 3D空间中的X和成像平面上对应的x坐标之间的定量关系为: ? 我们可以按以下形式表示3D和2D之间的转换。 ?...基本矩阵:我们知道摄像机1到摄像机2的运动是一个刚体,因此可以通过刚体变换摄像机1坐标系中观察P的坐标转换为摄像机2坐标系。 ? 其中R和T分别表示旋转和平移。...如果乘以P',则T x P'表示对极平面法线, ? 由于P'垂直于法线TxP',因此存在 ? 我们知道,两个向量的叉积可以转换为一个向量与另一个向量的反对称矩阵的积,因此 ?...此时,上述极限约束方程可写为 ? 八个的对极约束放在一起可以得到一个方程组: ? 本质矩阵和基本矩阵可以通过求解方程组来求解。

55420
  • 【3D云】慕尼黑工业&斯坦福--面到角:无序3D云的正交平面及其交线、关系图和位于三个正交平面交点的检测算法

    来源: 德国慕尼黑工业大学,斯坦福大学 论文名称:From Planes to Corners: Multi-Purpose Primitive Detection in Unorganized 3D...Point Clouds 原文作者:Christiane Sommer 本文提出了一种对正交平面及其交线、关系图和位于三个正交平面交点上的角进行无分割联合估计的新方法。...这种正交性下的统一场景探测可以实现语义平面检测或局部和全局扫描对齐等多种应用,从而帮助机器人定位或抓取任务。...本文方法包含两个步骤:对正交平面的粗略联合估计,然后根据它们的正交关系对平面参数进行联合细化。形成了这些原始的图形,为进一步提取可靠的特征(线和角)铺平了道路。...本文的实验结果证明,提出的方法在从墙检测到6D跟踪的各种场景中、无论是在合成数据还是真实数据上,是非常有效的。 下面是论文具体框架结构以及实验结果: ? ? ? ? ? ? ? ? ?

    71210

    实时渲染中的 PBR 材质

    材质属性的描述 # 我们在深入理解渲染方程一文中详细讨论了渲染方程,这个方程物理上正确描述了光在场景中流动。作为基于物理规律的渲染方式,PBR 本身也基于渲染方程。...微平面模型 # 微平面模型认为物体的表面可以宏观和微观两个维度来观察: 宏观角度而言,宏表面(Macrosurface)平坦但粗糙 微观角度而言,微表面(Microsurface)凹凸不平,而其中每个微平面则是光滑的...在微平面模型的指导下,我们知道,对于一个物体的表面而言,我们之所以能在某个方向上 \omega_o 处看到高光,是因为有一部分微平面入射光 \omega_i 反射到 \omega_o。...由于我们认为每一个微平面都是光滑的镜面,显然,能够入射光完美反射到给定观察方向的微平面,就是法线方向和 \omega_i、\omega_o 的半程向量相同的的微平面(关于半程向量的定义,我们在图形学入门...法线分布项 # 法线分布项 D(\mathrm{m}) 是一个密度函数,用于描述方向为 \mathrm{m} 的法线在微平面上的统计分布情况。

    43930

    多元微积分-向量分析上

    平面: 对于一个二维空间映射到三维空间的函数,雅可比矩阵在某一的值表示了函数图像在该处的切平面的法向量。 当雅可比矩阵为方阵时,它的行列式称为雅可比行列式。...总结 解释 梯度 标量场转化为向量场,表示标量场在空间中的变化情况。标量场变化最快的方向。爬山,梯度指向山顶,即函数值增大的方向。 散度 向量场转化为标量场,描述向量场在某的发散程度。...因为我们上面的公式有是有,但是还没有完全定义完成 这个就是我们常见的定义的样子了 继续定义,导数和微分相伴相生 可导就是和微分连接在一起的 这个处的全方向导数一圈形成的一个面,叫全微分?...设法平面方程为 Ax + By + Cz + D = 0,则 A、B、C 就是切向量的坐标。...曲面的切平面反映了曲面在某一处的局部平面特性。 法线表示曲面在该处的局部法线方向。 求解切平面法线需要用到偏导数的概念。 切平面法线在微分几何、物理学等领域有广泛的应用。

    8510

    【GAMES101】Lecture 13 光线追踪 Whitted-Style

    ,那光线追踪具体怎么做呢 第一步,人眼向投影平面每个像素投射出去一条光线,找到与场景物体的交点,这里考虑遮挡,只找到最近的交点 然后交点和光源连线,根据连线上是否有物体存在判断是否存在阴影,然后用Blinn...求曲面交点 我们首先来定义一下这个光线的方程,有一个光源点O,然后有这个光线发射的方向d,那么在光线上任意一就可以通过r(t)=o+td来表示了,其中这个t非负,其实就是射线的表示方程 那怎么求交点呢...,比如要找光线和一个球面的交点,是不是直接把光线方程代入球面方程就行了,没错,就是这么简单 然后会有相离、相切和相交这几种结果,但是要记得t得非负 实际也是如此,对于这些隐式表示的曲面就直接光线方程代入求解...我们先来定义这个平面方程,对于平面上已知的某个,还有这个平面法线,那平面上任意一和这个的连线是不是都和法线垂直,那这样就可以写出这个平面方程(p-p')·N=0 然后我再把光线方程代入平面方程解出...那这里面不是有三个未知数吗,但是我们的O和D实际上是三维的向量,所以这里面其实是三个方程,三个方程三个未知数,可算唯一解 当然如果大家学过这个线性代数的话,这个线性方程组也可以用克莱姆法则算出来

    15810

    3D云中高效的多分辨率平面分割方法

    摘要 本文提出了一种有效的多分辨率方法 3D 云分割成平面组件。...为了提高效率,本文粗到精的 3D 分辨率中迭代处理大点云,在每个分辨率下,快速提取表面法线来描述表面元素(面元),无法与来自较粗分辨率的平面关联的面元分组为具有霍夫变换的共面簇。...简介 我们 Hough 变换与 RANSAC 相结合以稳健地提取来自 3D 云的平面片段(图 1)。为了提高效率,我们采用由粗到细的策略:以多种分辨率提取局部表面法线来描述表面元素(面元)。...在第一阶段,每个面元在方向直方图中为具有相应法线平面投票。按照 Rabbani 的方法,我们方向直方图离散化为近似等距的倾斜角和方位角。公式(1)中的曲率方程提供了法线估计中不确定性的度量。...图6 总结与展望 本文,我们提出了一种 3D 云中提取平面的有效方法。我们 Hough 变换与RANSAC 相结合,以在多种分辨率下拟合平面。通过使用由粗到精的策略,我们可以有效地利用可用数据。

    63220

    【笔记】《Surface-from-Gradients: ...》的思路

    主要贡献是运用离散优化的思路,优化了梯度图/法线图进行三维重建的流程,得到了不错的实验效果 这篇文章对于数学的要求不高,文章也不算复杂,主要难点是构造和求解线性方程组那里,不过如果理解了拉普拉斯那篇文章的话这部分可能就没那么难理解了...思路: 法线图转换为像素级别的小块 通过"局部变形"操作来对当前小块进行旋转和基础定位 通过"全局混合"操作来小块合并为一个大表面, 分离开来的顶点重新组合 重复迭代上面两个步骤数次只到小块的组合无法继续优化...p,-q,1)/sqrt(p^2+q^2+1)转换为了单位长度的法线图 对于法线图中的每个像素, 像素中心都代表了一个输入梯度(p,q), 分别是法线的x分量和y分量 对于每一个像素(i,j),...然后此时如下图定义一个平面, 这个平面无限延展, 其中心是cij, 平面的朝向是法线图所指示的像素法线朝向, 由于这里我们只改变顶点的z, 因此我们可以用下面的公式当前的顶点投影到其对应的中心cij所生成的这个平面上...写成Ax=b后, 对于这样的一个大型方程组, 我们通过下面的式子可以求解出x的取值, 矩阵的尺寸中我们可以很明显的明白x是 点数 X 1 的向量, 储存了求解后这次迭代的顶点深度值z. ?

    78620

    游戏开发中的进阶向量数学

    虽然,通常他们只是简称为法线法线出现在飞机,3D几何(以确定其中每一个面或顶点板壁)等。通常 是一个单位矢量,但它被称为正常 ,因为它的用法。(就像我们(0,0)称为原点)。 看起来很简单。...请记住,平面不仅空间分成两部分,而且还具有极性。这意味着可以有完全重叠的平面,但是它们的负半空间和正半空间会互换。 考虑到这一,让我们整个平面描述为法线 N和距原点标量D的 距离。...基本上,N和D可以表示空间中的任何平面,无论是2D还是3D(取决于N的维数),并且两者的数学公式相同。与以前相同,但是D原点到平面的距离,沿N方向行进。...以2D方式构建它们很容易,可以法线(单位矢量)和一个,也可以空间中的两个点完成。 对于法线,由于已经计算了法线,因此大部分工作都已完成,因此只需根据法线积计算D。...这可能不是直接用例(Godot已经很好地进行了碰撞检测),但是几乎所有物理引擎和碰撞检测库都在使用它:) 还记得2D中的凸形转换为2D平面数组对于碰撞检测很有用吗?

    87240

    平面方程的几种方法_平面及其方程

    3D坐标。...假如我们有N个,这N个都是基本满足公式(1),虽然存在一些误差。那么,它们应该基本满足下面的公式: 针对上述问题,我们可以将它归为一个最小二乘问题: 这是一个AX=0的线性欠定方程。...在假设法线模为1的前提下,忽略对D的求解,我们可以对左边矩阵进行SVD分解,得到在未知向量模为1下的解。...最终实现对平面法线的求解,当然这是一个近似解啦~ 方法3 那么问题来了,要是这一对点中有少数特别离谱的怎么办?这肯定会影响我们的求解精度啊!...如发现本站有涉嫌侵权/违法违规的内容, 请发送邮件至 举报,一经查实,本站立刻删除。

    98620

    基于正交投影的云局部特征

    对于特征表达,每个邻点到虚拟平面的距离或局部深度用于角度表示局部几何信息 给定点云P中的任何关键p,在p构造的LRF的数学表达式为: 其中x(p)和z(p)是Lp的x轴和z轴,而y轴可以通过矢量叉乘获得...p相对于z(p)的切平面标记为L,然后所有邻投影到平面L上,并为每个邻qi计算一个投影矢量 基于这些投影向量,L平面上所有向量的向量和用于计算x轴: 其中, 是与qi和p之间的距离有关的权重:...换句话说,在LRF系统中部署的三个视平面方程式分别定义为z − r = 0,x − r = 0和y − r = 0。...Q′中的分别投影到这三个视点平面上,并且基于二维统计在每个视点平面上捕获aw×w图像I。I中的每个像素的值被定义为与分散在像素网格中的集中的相对应的最大局部深度值。...(a)中的红色表示3D模型中的关键,关键周围的球体内部的构成局部曲面。

    97610

    Ray-AABB交叉检测算法

    另外,引入候选面的概念:在3D空间中,我们先确定正对着射线的三个面,也就是说,我们可以通过某种方式AABB相对于射线Ray的背面给忽略掉,从而确定三个候选的面。...根据上述性质,可以看到A同时在2D空间中的2个slab中;此外,根据性质二,因为射线与平面相交,那么这条射线与slab的相交部分必有重合部分,因为A点在射线上,且在平面中,那么可以得到max(t1,t2...射线可以用参数方程表示为R(t) = P0 + t·d, (其中P0为射线起点,d为射线的方向向量) 如何确定候选面的方程。...平面由隐式定义方程X·n=D, (其中X为平面上的,n为平面法向量,D为原点到平面的距离)给出。...由于AABB的slab平面都分别和两个坐标轴平行,它的面的法线总是有两个分量是0,而另外一个分量总是为1,所以我们一致使用某个轴分量为1的法线

    5K70

    基于正交投影的云局部特征

    对于特征表达,每个邻点到虚拟平面的距离或局部深度用于角度表示局部几何信息 给定点云P中的任何关键p,在p构造的LRF的数学表达式为: ?...p相对于z(p)的切平面标记为L,然后所有邻投影到平面L上,并为每个邻qi计算一个投影矢量 ? 基于这些投影向量,L平面上所有向量的向量和用于计算x轴: ? 其中, ?...换句话说,在LRF系统中部署的三个视平面方程式分别定义为z − r = 0,x − r = 0和y − r = 0。...Q′中的分别投影到这三个视点平面上,并且基于二维统计在每个视点平面上捕获aw×w图像I。I中的每个像素的值被定义为与分散在像素网格中的集中的相对应的最大局部深度值。...(a)中的红色表示3D模型中的关键,关键周围的球体内部的构成局部曲面。

    63210

    【笔记】《游戏编程算法与技巧》7-12

    全文8.2k字, 预计需要27分钟 7 物理 平面的表示 游戏中习惯用斜式来表示平面, 需要: 平面上任意一P, 法线n, 平面到原点的最小偏移(也就是原点法线方向上的距离)d P \cdot \...hat{n} + d = 0 三角形可以很方便地确定一个平面: 任意一个顶点可以作为P 两个边向量叉乘后标准化可以得到法线n 由向量乘公式可以知道, 任意P与原点形成的向量与法线相乘得到的结果就是点在法向量上的投影距离..., 由于点在平面上, 法线平面垂直, 因此此时的结果就是距离d 通常表示平面的结构体中只保存法向量n和距离d, 然后通过某个需要判断的带入形成的平面公式中是否为0来判断点是否在平面上 射线与线段...线段与平面: 核心就是联立线段的公式代入平面方程中, 判断是否存在t的可行解(0~1内)....这个算法可以推广到所有同平面的凸多边形, 同向判断通常以乘后的正负号来判断 球与平面: 最简单的方法就是计算球心在目标平面法线n方向上到原点的距离dC, 然后计算目标平面到原点的距离d, 两者相减的绝对值小于球半径那么存在相交

    2.1K20

    NV-LIO:一种基于法向量的激光雷达-惯性系统(LIO)

    在基于特征的算法中,LOAM [6] 利用点头运动的2D激光雷达扫描,基于相邻之间的关系提取角平面点。...LIPS [16] 利用室内场景中平面(如办公室)的普遍性,激光雷达扫描中提取平面原语,并使用匹配这些原语的技术。文献[1]中的方法首先为每个提取法线向量,并使用聚类识别平面。...由于检测到的表面不能面向平行或射线 的方向,当法线向量与射线方向 的积为正时,法线向量反转。最后,为了验证法线向量是否与窗口内邻近形成共识,计算了点与由其法线向量和邻近形成平面之间的距离。...如果窗口大小内小于三分之一的平面之间的点到平面距离在5厘米以内,则认为无效。通过这一过程,获得了包含法线P的法线云N。图3显示了输入云中提取法线的过程。...由于这些代表墙壁的另一侧,我们期望排除任何超出90度角的法线。然后,通过投影基于径向距离偏差和与下采样的当前法线云投影图像的角偏差进行过滤(如图4b所示),获得对应点对(如图4d所示)。

    24210

    简单易懂的造镜者公式

    我们首先观察到,具有凸面的透镜的行为与平面接触的两个平凸透镜的行为相同。图(1)显示了透镜分为两部分,我们分别进行分析。...在该图中,垂直光线进入透镜的平面。它在没有初始折射的情况下前进到曲面。当它从曲面上出现时,它会折射一个由Snell’s law确定的角度。曲率中心延伸到出口的半径决定了曲面法线。...光线和法线之间的介质角度为θ1。折射光线与法线之间的角度为θ2。...我们可以写作和消除等式(2)和等式(3)之间的h并从(1)代入,透镜方程8中代入,该方程物体和图像距离与焦距联系起来对透镜另一半的等效分析给出我们现在可以结合(5)和(6),注意到第一透镜的图像是第二透镜的虚拟对象...因此i1=−o2,加上两个方程,根据物体和图像距离写入透镜方程,但是o1和i2是整个透镜的物距和像距,因此o1=o和i2=i。因此,这是透镜制造商的公式。

    14410

    坐标系与矩阵(4):球心坐标与NEU坐标系

    ,而平面场景在我们生活中更为直观,上北下南,左东右西,对应上图中绿色的切平面,简称NEU坐标系,对应之前介绍的坐标系 ? 。于是,给定一 ? ,我们需要计算一个矩阵 ? ,实现两个坐标系的转换。...,但准确的切平面对应的法线是 ? ,前者是geocentric normal,后者是geodetic normal,通常情况下,我们都是指的 ? 。 ?...则,up方向也就是该对应椭球切面的法线(geodetic normal): ? 又因为地球对应的椭球体中,a==b。...是geodetic normal,所以,在 ? 处的法线为 ? ,同样,由椭圆的属性可知,该法线(未归一化)同样可以是 ? ,则可得如下关系: ? ? 三个未知变量放到等式左侧: ?...的未知,最终就可以得到绿色的位置: ? 接下来,自然就是逆运算了,已知 ? ,如何求 ? 。 ? 如上图,一旦我们知道 ? : ? 已知 ? ,可得: ? 同样的思路, ?

    3.3K20

    GPO:快速、准确地进行单眼SLAM初始化的全局平面优化

    GPO:快速、准确地进行单眼SLAM初始化的全局平面优化 摘要 初始化对于单目SLAM来说是必须的。本文重点研究了一种基于平面特征的单目SLAM初始化方法。...该算法滑动窗口的单应矩阵估计开始,然后通过全局平面优化(global plane optimization, GPO)获取相机位姿和平面法线。...3D可以通过使用平面约束恢复,无需三角化(or三角测量)。本文提出的方法充分利用了多帧的平面信息,避免了单应矩阵分解中的模糊性。...首先,需要足够大的视差才能进行准确的三角化,并且不能通过纯旋转估计特征深度(译者注:因为会导致基础矩阵自由度下降);其次,由于SfM问题的规模很大,需要很长时间才能收敛;最后,人造长江通常由地面和前面之类的平面结构组成...然后,我们使用全局平面优化(GPO)最小化对应点关于平面法线和缩放平移的二维重投影误差。最后,我们使用平面方程估计平面上的3D。我们方法的核心是通过使用所有帧的信息来避免单应矩阵的分解。

    98820

    【笔记】《计算机图形学》(4)——光线追踪

    光线追踪就属于图像顺序的渲染,而我们平时见到的大多数是物体顺序的渲染 光线追踪的基本思想就是屏幕的每个像素发出视线,视线最早接触到的物体被渲染出来,直到绘制出所有像素 ?...透视投影则相对复杂一。这里视点位置是固定的,但需要一个称为相平面距离或者焦距的d来计算视线方向。计算像素位置的方法和之前差不多,但是计算视线方向时需要用得到的像素位置和视点做差得到 ?...然后下面是几个典型情况: 视线与球相交 为了简化问题,先尝试判断视线与球模型的相交点 在高数中,我们都知道球上一方程可以写做 (p − c) · (p − c) −R^2 = 0,其中p是的坐标...,c是球心坐标 又因为这里我们要求的是视线上与球相交的,因此我们视线方程代入球的方程中,得到: ?...视线与三角面相交 这是最常见的相交问题,需要用到之前提到的三角的重心坐标系概念 视线与三角面相交实际上是求解一个直线与平面交点的问题,类似球的相交,我们首先将直线方程代入到三角的平面方程中,这里使用之前重心坐标系的方程

    2.5K20
    领券