Поверхность - Википедия - Surface

Модельный ряд планшетов см. Microsoft Surface. Для использования в других целях см. Поверхность (значения).
Поверхность яблока имеет различные ощутимые характеристики, такие как кривизна, гладкость, текстура, цвет и блеск; Наблюдение за этими характеристиками на глаз или на ощупь позволяет идентифицировать объект.
Вода капля лежит на штоф. Поверхностное натяжение достаточно высока, чтобы не допустить плавания под тканью.
В солнце как и все звезды, издали кажется, что имеет отчетливую поверхность, но при более близком приближении не имеет заданной поверхности,

А поверхность, поскольку этот термин используется чаще всего, является самым внешним или самым верхним слоем физического объекта или пространства.[1][2] Это часть или область объекта, которая может быть впервые воспринята наблюдателем с помощью органов чувств. достопримечательность и трогать, и представляет собой часть, с которой вначале взаимодействуют другие материалы. Поверхность объекта - это больше, чем «простое геометрическое твердое тело», но она «заполнена, разложена или пропитана воспринимаемыми качествами, такими как цвет и тепло».[3]

Понятие поверхности было абстрагировано и формализовано в математика особенно в геометрия. В зависимости от свойств, на которых делается акцент, существует несколько неэквивалентных таких формализаций, которые все называются поверхность, иногда с определителем, например алгебраическая поверхность, гладкая поверхность или же фрактальная поверхность.

Концепция поверхности и ее математическая абстракция широко используются в физика, инженерное дело, компьютерная графика, и многие другие дисциплины, прежде всего в представлении поверхностей физических объектов. Например, при анализе аэродинамический свойства самолет, центральным моментом является поток воздуха вдоль его поверхности. Эта концепция также поднимает определенные философские вопросы - например, насколько толстый слой атомов или молекул может считаться частью поверхности объекта (то есть где заканчивается «поверхность» и начинается «внутренность»),[2][4] и действительно ли объекты вообще имеют поверхность, если на субатомном уровне они никогда не контактируют с другими объектами.[5]

Восприятие поверхностей

Поверхность объекта - это та часть объекта, которая воспринимается в первую очередь. Люди приравнивают видение поверхности объекта к восприятию объекта. Например, глядя на автомобиль, обычно невозможно увидеть двигатель, электронику и другие внутренние структуры, но объект по-прежнему распознается как автомобиль, потому что поверхность идентифицирует его как единое целое.[6] Концептуально «поверхность» объекта можно определить как самый верхний слой атомов.[7] Многие объекты и организмы имеют поверхность, которая чем-то отличается от их внутренней части. Например, кожура яблока очень отличается по качеству от внутренней части яблока.[8] а внешняя поверхность радиоприемника может иметь компоненты, сильно отличающиеся от внутренней. Очистка яблока представляет собой удаление поверхности, в результате чего остается другая поверхность с другой текстурой и внешним видом, идентифицируемая как очищенное яблоко. Удаление внешней поверхности электронного устройства может сделать его неузнаваемым. Напротив, удаление самого внешнего слоя породы или самого верхнего слоя жидкости, содержащейся в стакане, оставило бы вещество или материал с тем же составом, только немного уменьшенным в объеме.

По математике

Основная статья: Поверхность (математика)

В математика, а поверхность это, вообще говоря, объект, похожий на самолет но это не обязательно должно быть плоским. Таким образом, поверхность является обобщением плоскости в том смысле, что кривизна не обязательно равен нулю. Это аналогично изгиб обобщающий (прямой) линия.

Есть несколько более точных определений, в зависимости от контекста и математических инструментов, которые используются для исследования. Простейшие математические поверхности - это плоскости и сферы в Евклидово 3-пространство. Точное определение поверхности может зависеть от контекста. Обычно в алгебраическая геометрия, поверхность может пересекаться (и может иметь другие особенности ), пока в топология и дифференциальная геометрия, может и нет.

Поверхность - это двумерное пространство; это означает, что движущаяся точка на поверхности может двигаться в двух направлениях (у нее есть два степени свободы ). Другими словами, почти в каждой точке есть координата патч на котором двумерный система координат определено. Например, поверхность Земли напоминает (в идеале) двумерный сфера, и широта и долгота укажите на нем двумерные координаты (кроме полюсов и вдоль 180-й меридиан ).

В физических науках

Многие поверхности, рассматриваемые в физика и химия (физические науки в общем) являются интерфейсы. Например, поверхность может быть идеализированным пределом между двумя жидкости (поверхность моря) или идеализированная граница твердого тела (поверхность шара). В динамика жидкостей, форма поверхности может быть определена поверхностное натяжение. Однако они являются поверхностями только на макроскопический масштаб. В микроскопическая шкала, они могут иметь некоторую толщину. В атомный масштаб, они вообще не выглядят как поверхность из-за отверстий, образованных промежутками между атомы или же молекулы.

Другие поверхности, рассматриваемые в физике: волновые фронты. Один из них, открытый Френель, называется волновая поверхность математиками.

Поверхность рефлектора телескоп это параболоид вращения.

Другие случаи:

В компьютерной графике

Основная статья: Компьютерное представление поверхностей

Одна из основных задач компьютерной графики - создание реалистичных имитаций поверхностей. В технических приложениях 3D компьютерная графика (CAx ) Такие как системы автоматизированного проектирования и автоматическое производство, поверхности - это один из способов представления объектов. Другими способами являются каркасные (линии и кривые) и твердые тела. Облака точек также иногда используются как временные способы представления объекта с целью использования точек для создания одного или нескольких из трех постоянных представлений.

Рекомендации

  1. ^ Спарк, Пенни и Фишер, Фиона (2016). Компаньон Routledge в области дизайна. Нью-Йорк: Рутледж. п. 124. ISBN  9781317203285. OCLC  952155029.
  2. ^ а б Соренсен, Рой (2011). Видение темных вещей: философия теней. Оксфорд: Oxford University Press. п. 45. ISBN  9780199797134. OCLC  955163137.
  3. ^ Бучваров, Панайот (1970). Понятие знания. Эванстон: Издательство Северо-Западного университета. п.249. ISBN  9780810103191. OCLC  925168650.CS1 maint: ref = harv (связь)
  4. ^ Прогулка, Аврум (1988). Поверхности. Миннеаполис: Университет Миннесоты Press. п.205. ISBN  9780816616947. OCLC  925290683.CS1 maint: ref = harv (связь)
  5. ^ Плеша, Михаил; Грей, Гэри и Костанцо, Франческо (2012). Инженерная механика: статика и динамика (2-е изд.). Нью-Йорк: McGraw-Hill Высшее образование. п. 8. ISBN  9780073380315. OCLC  801035627.
  6. ^ Бучваров (1970), п. 253.
  7. ^ Прогулка (1988), п. 54.
  8. ^ Прогулка (1988), п. 81.