GAMES101-Lecture 02 Review of Linear Algebra(向量与线性代数)

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Q1:图形学依赖的知识

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基础数学: 线性代数、微积分、统计学 基础物理: .... 一点点美学

Q2:向量相关介绍

数学叫向量,物理喜欢叫矢量 向量最重要两个属性:方向、长度 平移后相等,不关心绝对开始位置

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向量长度的表示 单位向量的计算:读作A Hat 单位向量用来表示方向

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几何上向量加法的两种算法:

方法一:从一个顶点出发两个向量,然后平移成平行四边形 方法二:把所有的向量首尾相连,然后最开始到最结束就是结果

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数学上的表示

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向量计算:点乘、叉乘

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向量满足的计算规则:交换律、结合律、分配率

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在坐标系下的计算规则

点乘(点积):

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点乘最大的作用:

  • 找到两个向量间的夹角 image.png
  • 找到一个向量投影到另外一个向量(投影读作 b perp 【perpendicular 缩写】) image.png

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点乘可以告诉我们两个向量间方向,>0同向,<0反向,=0垂直 image.png

叉乘(叉积):

算出来的第三个向量c,垂直与a、b,那么必然跟ab不在一个平面上 c可以用右手螺旋定则算出来 不满足交换律

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向量叉乘自己,得出的是0向量,因为sin夹角为0

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向量叉乘怎么算

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向量叉乘作用:

  1. 可以算出一个向量在另外一个向量的左侧还是右侧
  2. 向量AB 叉乘 AP、向量BC叉乘BP、向量CA叉乘CP,所得结果都为同向(右手定责),那么代表P在ABC形成的三角形以内,反之在外

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定义一个坐标系,并且把任何一个向量放到一个坐标系

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矩阵

矩阵定义 image.png

矩阵相乘

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矩阵运算法则(不满足交换律)

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转置矩阵

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单位矩阵(用来计算逆矩阵)

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点乘和叉乘的矩阵表示(A*b表示伴随矩阵)

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