过正四面体 的四个顶点分别作四个相互平行的平面 。若每相邻两个平面间的距离都为 ,则该四面体的体积为 。
侧视投影;灰线表示四平面的迹线,仅示意一种顶点排列。
分数写 a/b,根号写 √ 或 sqrt,π 写 pi 也可以。
用四顶点沿平面法线的投影平方和,正四面体的各方向二阶矩相同。
设棱长为 ,以四面体中心为原点取交错符号坐标 ,其中 。对任意单位法向量,四点投影的平方和都是 。四平面相邻距离均为一,减去四高度平均后,四投影为 ,平方和为五。所以 ,体积为 。
存在性可取 、单位法向量 ,四投影正好是上述四数。顶点在平面中的排序可以变化,但平方和不变,因此没有额外体积支。
平行平面距离约束可编码为顶点沿单位方向的投影;正多面体的整体平方和比逐棱投影更有效。
相邻平行面距离给四顶点法线投影平方和,须利用正四面体的方向二阶矩不变确定尺度并核方向可实现。
已记下,谢谢!