Skip to content

线性代数

涉及的学科有:

  • 基础数学:线性代数、统计学、微积分;
  • 物理:光学、力学、波动光学;
  • 信号:信号处理、数值分析;
  • 美学;

更依赖于线性代数

  • 向量(点积、叉积等)
  • 矩阵(矩阵-矩阵、矩阵-向量多重等)

    点是向量 (?), 平移或旋转对象等操作,可以是矩阵向量乘法

向量

||a||

单位向量

a^=1||a||a 

向量的加法

几何上:可以使用平行四边形法则或者三角形法则

模长:

点乘

点乘的结果是一个。 ‌

向量点乘可以快速算出两个向量的夹角余弦夹角

点乘的运算性质:满足交换律、结合律、分配律。 ‌

具体运算: ‌

点乘在图形学中的作用

  • 找到两个方向(向量)之间的夹角。

    如:在光照模型中,光源照的方向,光照法线,反射,摄像机视角等它们之间的夹角。

  • 一个向量投影到里一个向量上。 ‌

    计算投影距离。

    分解向量。

    在图形学中,点乘还可以计算两个向量有多么接近(根据点乘结果)。

    通过点乘可以知道前与后的信息。 ‌

叉乘

  • 叉乘可以得到一个新的向量,该向量垂直于做叉乘的两个向量。
  • 这个新向量的方向,由右手(螺旋)定则决定。(该文档以右手定则为例)
  • 可用于建立三维直角坐标系。

叉乘的运算性质: ‌

具体运算: ‌

叉乘在图形学中的作用

  • 判定左右(顺时针、逆时针)
  • 判定内外(都为左或者都为右)

    向量叉乘,得到的一个新向量,利用它的正负去判定。(做光栅化的基础) ‌

定义一个右手定则的三维坐标: ‌

矩阵

矩阵与矩阵相乘

矩阵与矩阵相乘的运算性质

矩阵应用:如何将一个向量变换为它的y轴镜像 ‌