矩阵

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矩阵

2024-07-12 07:19| 来源: 网络整理| 查看: 265

矩阵 1.一个普通的矩阵:

在这里插入图片描述

2.单位矩阵

单位矩阵就是右斜角全是1,其他位置是0的矩阵。一个3×3的单位矩阵: 在这里插入图片描述

3.Transposition(转换)

经常看到一个矩阵的右上角有个T的符号,就是Transposition的首字母。 在这里插入图片描述

4.矩阵与数相乘

就是把这个数跟矩阵中的每个数都相乘。 在这里插入图片描述

5.两个矩阵相乘

1.首先对于两个矩阵是否可以相乘是有要求的,假设要计算A矩阵乘以B矩阵,那么A矩阵的行数要等于B矩阵的列数才行。 在这里插入图片描述 在这里插入图片描述 在这里插入图片描述

图形化矩阵,矩阵到底长什么样 1.向量的样子

我们知道一个向量很容易用图形的方式来表示,无论是2D向量还是3D向量,下面就是一些已经介绍过的向量。 在这里插入图片描述

2.矩阵到底长什么样?

矩阵长什么样?其实这个问题一直也有过,只是书上都没介绍,就觉得矩阵可能是无法用图像来形容的。也没去深究。但是看了《游戏和图形学的3D数学入门教程》这书后,才豁然开朗。 矩阵在我看来主要用于相乘。一个物体乘以一个矩阵,可能会有这个几个变化: 1.在2D或3D中的位置发生变化。 2.在2D或3D中旋转了 3.在3D或3D中大小拉伸了。 也就是说,矩阵其实表示的是一个转换(Transformation)效果。怎样才可以看到这个转换(Transformation)的效果,跟它相乘。The terms transformation and multiplication will be largely synonymous(矩阵中,转换和相乘差不多是一个同义词). 再来看一张实物图: 在这里插入图片描述 再来看一张3D中的一个水壶与矩阵相乘的变化图。 在这里插入图片描述

3.矩阵到底长什么样?

矩阵是无法直接用图形来描述的,它表示是一个转换的度量,只有跟它相乘才可以看的出样子来。

矩阵的旋转 1.2D中的旋转

如果你要计算一个向量逆时针旋转一定的度数后得到的向量,很多书都只会给一个公式。类似下面的包含sin,cos的矩阵。跟这个相乘就行了。其实看下面这张图就会很清晰。 在这里插入图片描述

2.3D中的旋转

首先要说明的是我们这里用的是左手坐标,Z轴是朝里的。DirectX中也是左手坐标。左右手坐标旋转的相乘矩阵是不一样的!有上面的2D旋转得到的规律,我们用于3D旋转中。

2.1绕x轴旋转

在这里插入图片描述 上面这个矩阵的作用就是,如果你要让一个东西在3D中绕x轴旋转一定度数,那么跟上面这个矩阵相乘就行了。就是还要懂矩阵相乘

2.2绕Y轴旋转

在这里插入图片描述 上面这个矩阵的作用就是,如果你要让一个东西在3D中绕y轴旋转一定度数,那么跟上面这个矩阵相乘就行了。就是还要懂矩阵相乘

2.3绕Z轴旋转

在这里插入图片描述 上面这个矩阵的作用就是,如果你要让一个东西在3D中绕z轴旋转一定度数,那么跟上面这个矩阵相乘就行了。就是还要懂矩阵相乘



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