为什么Stereolithography（.STL）文件要求每个三角形都有一个法向量？

Question

我正在尝试编写一些代码来操作.STL ASCII文件，而我正在尝试完全理解文件格式。从我所看到的，每个三角形的“facet normal”行的内容对绘制的三角形没有影响。它也不会影响三角形的哪一边被认为是“外部”，这是通过反转顶点的顺序来完成的。

这个三角形

Apache Axis 2

与此三角形相同

facet normal 1 1 1
   outer loop
      vertex -1 1 1
      vertex 1 -1 1
      vertex 1 1 -1
   endloop
endfacet

也与这个三角形相同。

facet normal -1 -1 -1
   outer loop
      vertex -1 1 1
      vertex 1 -1 1
      vertex 1 1 -1
   endloop
endfacet

鉴于具有明确的法向量是数学上的冗余信息，并且它甚至不用于实体的绘图中，为什么它是文件格式？如果它被用于某种东西，它的用途是什么？

编辑：我应该补充一点，我在Autodesk Meshmixer中打开这些文件。

Answer 1

你确实测试了这个怎么样？如果您以前用于测试的程序没有使用normal，那么这并不意味着在任何其他程序中根本不使用法线。包含正常的原因有几个：

1. 平滑图形着色（渲染）

   没有法线你不能有光滑的阴影和光滑的表面看起来不稳定，除非使用非常高的三角形数... ...

   

   然而，要实现非常平滑的着色，我们需要每个顶点法线，而IIRC STL只有每个面法线，因此平滑只能用于伪像表面三角形。

2. 声明工具访问方和角度（打印）

   STL 适用于 3D 打印，根据所使用的技术，法线可能具有特殊含义，例如确定工具对表面的访问角度，甚至可以是用于调整层结构或任何东西。所有这一切都取决于打印机的控制软件如何解释或使用它。