【图形学】数学基础之矩阵(Matrix)

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矩阵(Matrix)

矩阵: 具有特定运算规则 mnm*n 数字集合,mm 表示 m 行,nn 表示 n 列

如下示例是一个 323*2 的矩阵:

(321345)\begin{pmatrix} 3 & 2 \\ 1 & 3 \\ 4 & 5 \\ \end{pmatrix}

**矩阵转置:**交换矩阵的“行”和”列“, mnm*n 矩阵变成 mnm*n 的矩阵,记作 ATA^T

转置性质:ABT=BTAT(AB)^T = B^TA^T

如下矩阵转置示例:

(123456 )T= (135246)\begin{pmatrix}1 & 2 \\3 & 4 \\5 & 6 \end{pmatrix} ^ T= \begin{pmatrix}1 & 3 & 5 \\2 & 4 & 6 \\\end{pmatrix}

单位矩阵: 斜对角全为1,其他全为0的矩阵,单位矩阵乘以任意矩阵AA等于矩阵AA

In×n=(100010001 )I_{n \times n} = \begin{pmatrix} 1 & 0 & \cdots & 0 \\ 0 & 1 & \cdots & 0 \\ \vdots & \vdots & \ddots & \vdots \\ 0 & 0 & \cdots & 1\ \end{pmatrix}

逆矩阵: 矩阵 AA 乘以其逆矩阵等于单位矩阵

AA1=A1A=IAA^{-1} = A^{-1}A = I
(AB)1=B1A1(AB)^{-1} = B^{-1} A^{-1}

在图形学中的应用:

  • 用于表示各种变换(transformation)矩阵