三维中的矩阵-向量乘法是如何工作的?
三维中的矩阵-向量乘法通过将矩阵的列按输入向量的相应坐标进行缩放,然后将结果相加来工作。坐标 作为变换后基向量(即列)的标量乘数,利用了保持加法和标量乘法的线性性质。
适用条件
- 矩阵是 3x3 变换矩阵。
- 输入向量的坐标为 。
- 变换是线性的。
理解与推导
- 将 3x3 矩阵的列识别为标准基向量 、 和 的像。
- 取输入向量的 x 坐标并将其乘以第一列。
- 取 y 坐标并将其乘以第二列。
- 取 z 坐标并将其乘以第三列。
- 将这三个缩放后的向量相加,找到最终的变换向量。
例子
脚本解释说:“坐标作为基向量的标量乘数。因为线性变换保持加法和标量乘法,所以变换后的向量是通过将矩阵的每一列按其对应的输入坐标(、 或 )进行缩放并求和得到的。”
容易误解的地方
- 认为矩阵-向量乘法涉及行与向量的点积而没有几何解释。
- 忘记列代表变换后的基向量。
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在此背景下, 表示先应用 B,然后将 A 应用于所得结果的变换。该记号遵循最右侧变换首先作用于输入向量的约定。
适用条件:A 和 B 被视为同一空间(此处为三维空间)上的变换。;B 的输出必须是 A 可接受的输入。
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