立方体面间角度关系及阴影面积综合建模问询
立方体面间角度关系及阴影面积综合建模问询
我最近在研究立方体阴影面积的问题,想理清立方体面之间的角度关联,目前碰到了一些逻辑上的困惑,想和大家交流一下:
- 首先明确一下定义:这里的$\theta$是立方体某一面的法线与光照平面之间的夹角。我们都知道立方体任意两个相邻面(比如f1和f2)的夹角是$\pi/2$,如果其中一个面的阴影面积是$s2\cos\theta$,那按这个逻辑推导,另一个面的阴影面积应该是$s2\sin\theta$。
- 但问题来了,f1和第三个相邻面f3之间的夹角同样是$\pi/2$,那f3的阴影面积也会被算成$s^2\sin\theta$——可f2和f3本身也是垂直的,它们的阴影面积总不能完全相同吧?这显然不符合实际情况。
我现在的目标是建立这些角度之间的准确关系,然后把三个共顶点面的阴影面积相加,得到整个立方体的阴影面积。我自己推导的单个正方形面的阴影面积公式是:
$$ s^2 \sin\theta\cos\theta $$
其中$s$是立方体的边长。
另外,我之前看到过一个类似的问题,也是探讨平行光线照射下立方体的阴影面积,不过角度设定和推导细节略有不同,我想结合那个思路,搞清楚三个共顶点面的角度关系,进而得出正确的总面积计算公式。
备注:内容来源于stack exchange,提问作者ShlokJhunjhunwalla




