今天打算開始 3D 數學基礎的復習,本文假設你了解以下概念:一次多項式、矩陣、向量,基于以上拓展的概念 歸一化、2~3階矩陣的幾何意義。
幾何意義結論
- 齊次坐標是對三維的人工的特定的升維,它是一個工具而已。圖形學中常用來作為變換矩陣(平移、斜切、旋轉、縮放)中的平移。因為平移是一個仿射變換(另外三項人家不管怎么變都沒有改變原點O(0,0)原點O(0, 0)原點O(0,0)的位置)。直接在三維中不好求解,升維后非常 “便于計算”。
- 通常假設經過變換矩陣后的點為 (x′,y′,z′,1)(x',y',z',1)(x′,y′,z′,1),也就是固定維度w=1w = 1w=1 的三維空間。類比理解三維空間中固定其中一個維度的數值,其意義就是一個平面,例如固定ZZZ后就能得到無數的點(x,y,z)→(x,y)(x,y,z)\rightarrow(x,y)(x,y,z)→(x,y)構成的平面OXY平面OXY平面OXY,而這個動作叫 “投影” —— 高維度向低維度的投影。我們不必關心高維如何變化什么意義,只需要知道它可以求得我們渴求的變化結果 (x′,y′,z′)(x',y',z')(x′,y′,z′),至于什么 “投影” 概念一邊涼快兒去!
(i?,j?,k?,l?)=[i1j1k1Δxi2j2k2Δyi3j3k3Δzi4j4k41]\begin{align*} \begin{pmatrix} \vec{i}, \vec{j}, \vec{k}, \vec{l} \end{pmatrix} &= \begin{bmatrix} i_1 & j_1 & k_1 & \Delta x \\ i_2 & j_2 & k_2 & \Delta y \\ i_3 & j_3 & k_3 & \Delta z \\ i_4 & j_4 & k_4 & 1 \\ \end{bmatrix} \end{align*} (i,j?,k,l?)?=?i1?i2?i3?i4??j1?j2?j3?j4??k1?k2?k3?k4??ΔxΔyΔz1???
多項式
- 多元一次方程組(一次多項式)
- 多項式拓展(w∈Rw \in \Rw∈R)變量,幾何意義類比
二維平面、三維立體
相當于**“空間維度升了一維”**,因為我們主動添加了 維度(w)維度(w)維度(w), 即使什么都不考慮吧,那你讓它等于幾都可以呀,因為你甩出了魔法🪄 0x+0y+0z+1w=R0x + 0y + 0z + 1w = \R0x+0y+0z+1w=R, 然后令(w=1w = 1w=1)這個式子寫作 0x+0y+0z+1×(w為1)=10x + 0y + 0z + 1\times(w 為 1) = 10x+0y+0z+1×(w為1)=1
矩陣
😓草稿,很多錯誤例如(多項式一元方程組)
應為 多元一次方程組—多項式
忽略 頁面頂部的“行列式”
,瞎寫的草稿,作者本人已經 6年 沒碰線性代數了, 早就忘了什么亂七八糟的概念。只是記得一些 形式化的東西和定義, 例如 等號兩邊加同樣的東西,等號仍然成立。