• 矩阵和变换


    3D数学基础:矩阵和变换_哔哩哔哩_bilibili

    一个矩阵就相当于一个基。

    例如:

    这个矩阵是我们常见的基,是笛卡尔坐标系的基。

    在这个基的作用下,向量被映射后,还是它本身。相当于是1倍的向量加上2倍的向量。

     

     这也是一个基。

    在这个基的作用(映射)下,向量被映射成了,这个结果仍然是相当于1倍的第一个基+2倍的第二个基的结果。

    一步一步的来:

    第1步:首先把第1个基变成:

     即把在x轴方向上伸长为原来的2倍。

     第2步:把第2个基变成:

     第3步:把第2个基变成:

     

     

     白色向量在奇怪的坐标系(新基准构成的坐标系)里面,在横轴上还是一个单位,在纵轴上还是2个单位,相当于在新基准中,还是向量。只不过回到原始的坐标系中,就是向量.

     

     

     

     如果是行向量和矩阵相乘,那么,矩阵的每个行向量组成新坐标系的基。如下:

    但是,一般是考虑矩阵和列向量相乘。

    注解:

    1.先向p向量移动x个单位,再向q向量移动y个单位。

    2.假如p、q向量分别是标准笛卡尔坐标系中的x轴和y轴,那么结果就是坐标或者向量

     3.p向量和q向量,相当于是标准笛卡尔坐标系中的x轴和y轴。

    注解:

    1.p向量和q向量,还有另外的名字,叫做基向量。

    注解:

    1.缩放其实最简单,因为只需要修改矩阵对角线上的元素就行了。

    旋转:

     

    坐标系逆时针旋转90°后,新的基向量是

    注解:

    1.这其实是个特定方向的旋转,但是我们平时做的旋转很多情况下是有一定度数的旋转。这就需要知道一般的旋转公式。

    注解:

    1.只要知道新的基的坐标就行了,即新的基在原始坐标系的中的坐标(x轴和y轴上的值),就知道旋转矩阵的样子了。

    注解:

    1.旋转的度数θ是已知的,因为是给定的度数。

    2.新的第1个基向量是一个单位向量。

     

     

     

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