En términos generales, un vector Normal representa la dirección que apunta directamente "hacia afuera" de una superficie, lo que significa que es ortogonal (en ángulos de 90 grados a) cualquier vector que sea coplanar con (en el caso de una superficie plana) o tangente a (en el caso de una superficie no plana) la superficie en un punto dado.
Un vector tangente se considera típicamente como un vector que existe dentro del plano de la superficie (para una superficie plana) o que se encuentra tangente a un punto de referencia en una superficie curva (es decir, si se construyera un plano plano con la misma normal desde el punto de referencia , el vector tangente sería coplanar con ese plano).
El concepto de un vector binormal es un poco más complejo; en gráficos de computadora, generalmente se refiere a un vector Bitangente (referencia aquí ), que es efectivamente el "otro" vector tangente para la superficie, que es ortogonal tanto al vector Normal como al vector Tangente elegido.
Con respecto a cómo se calculan, esto varía según la complejidad de la superficie y la precisión con la que desea que sea normal (en algunos casos, como con sombreadores suaves, es más conveniente calcular un normal para una superficie aproximada, cuando la información real de una superficie no está presente), pero hay varias fórmulas generalizadas aquí .
En términos de dónde ocurren, la respuesta es POR TODAS PARTES . Los vectores normales se utilizan para colocar cámaras y objetos en el espacio 3D, para determinar trayectorias, reflexiones y ángulos en los cálculos de física, para mapear máscaras y texturas en modelos 3D, para determinar los desplazamientos de la trayectoria del objetivo en la programación de IA, para dar pistas a los sombreadores sobre cómo para iluminar, sombrear y colorear puntos en una superficie en relación con luces, la cámara y otros objetos, y así sucesivamente. Posiblemente son una de las piezas de información más útiles para tener en un entorno 3D, e incluso son extremadamente útiles en 2D también.
