Bestimmen des Schnittpunkts der Ebene mit einem Strahl [Duplikat]

Angenommen, ich kenne den Ausgangspunkt P und dem Richtungsvektor D eines Strahls und, und ich habe eine Ebene, die durch einen Normalenvektor und einen Punkt in der Ebene festgelegt ist X . Unter welchen Bedingungen kann ich sicher sein, dass der Strahl die Ebene schneidet? Ich glaube, es kommt auf das Vorzeichen des Punktprodukts dazwischen an D und ein Vektor, der die Ebene angibt, aber ich bin mir der spezifischen Details nicht sicher und auch nicht wie P passt dazu. Würde mir freundlicherweise jemand helfen, das aufzuklären?

Antworten (1)

Der Schnittpunkt Q liegt im Flugzeug, das heißt

N Q = N X
und es ist Teil des Strahls, was bedeutet
Q = P + λ D für einige λ 0
Stecken Sie nun eines in das andere und Sie erhalten
N P + λ ( N D ) = N X
oder
λ = N ( X P ) N D
Wenn λ positiv ist, dann liegt der Schnittpunkt auf dem Strahl. Wenn es negativ ist, zeigt der Strahl von der Ebene weg. Wenn ja 0 , dann ist Ihr Startpunkt Teil der Ebene.

Wenn N D = 0 , dann liegt der Strahl auf der Ebene (if N ( X P ) = 0 ) oder es ist parallel zur Ebene ohne jeglichen Schnittpunkt (falls N ( X P ) 0 ).

Wie Sie sehen, müssen Sie nicht einmal rechnen λ . Es reicht aus, die Anzeichen zu kennen N ( X P ) Und N D .

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Lassen A = N ( X P ) Und B = N D . Dann

A < 0 A = 0 A > 0 B < 0 Strahl zeigt in Richtung P  im Flugzeug Strahl zeigt weg von Ebene, Kreuzung Ebene, kein Schnittpunkt B = 0 Strahl und Ebene parallel, Strahl im Flugzeug Strahl und Ebene parallel, keine Kreuzung keine Kreuzung B > 0 Strahl zeigt weg von P  im Flugzeug Strahl zeigt in Richtung Ebene, kein Schnittpunkt Ebene, Kreuzung

Warum reicht es nicht aus, nur das Vorzeichen zu kennen? N D ? Ist es nicht wahr, dass, wenn diese Menge ist 0 , der Strahl zeigt entweder von der Ebene weg oder ist parallel zur Ebene und kann die Ebene in keinem Fall schneiden? Warum ist es nicht so einfach?
@ mghanes404 Stellen Sie sich vor, Sie haben einen Ausgangspunkt P des Strahls auf einer Seite der Ebene und einer Richtung D des Strahls, der auf die Ebene zeigt. Jetzt verschieben Sie den Startpunkt des Strahls auf die andere Seite der Ebene, ohne die Richtung des Strahls zu ändern. Die Situation ändert sich von "hat Schnittpunkt" zu "hat keinen Schnittpunkt", ohne eine Änderung von N oder D , indem Sie einfach die Position des Strahls ändern.
Ebenso können Sie die Ebene verschieben, ohne die Richtung ihrer Normalen zu ändern. Auf diese Weise können Sie offensichtlich ein "Kreuzungsszenario" in ein "Kein-Kreuzungsszenario" verwandeln. All dies zeigt das P Und X muss irgendwo in der Formel vorkommen.
Nehmen wir zum Beispiel an, ich weiß N ( X P ) Ist 0 . Dann würde ich verlangen, dass sich Ebene und Strahl nicht schneiden N D > 0 ? so dass λ bleibt negativ?
Sei vorsichtig mit " < " Und " ". Wenn N ( X P ) = 0 , Dann P liegt in der Ebene, und die Richtung des Strahls ist irrelevant. Wenn N ( X P ) < 0 , dann benötigst du N D 0 damit sich die Ebene und der Strahl nicht schneiden.