视图矩阵推导

线性代数知识背景

1.基本概念

α 1,α 2,...,α n 是 n 维空间 R n 中的线性无关 的向量组,则任一向量 βR n 均可由 α 1,α 2,...,α n 线性表示,即 β = k1*α 1 + k2*α 2 + ... + kn*α n,,称有序向量组 α 1,α 2,...,α n是 R n 的一个 ,基向量的个数 n 称为向量空间的维数 ,而 k1,k2,...,kn 称为向量 β 在基α 1,α 2,...,α n下的坐标 ,或称为 β 的坐标行(列)向量。

2.基变换、坐标变化

定理1:α 1,α 2,...,α n 和 β 1,β 2,...,β n 是R n中的两个基,且有关系 **α** 1,**α** 2,...,**α** n = **β** 1,**β** 2,...,**β** n * C ,则称此式为由基β 1,β 2,...,β n 到基 α 1,α 2,...,α n 的基变换公式 ,矩阵C 称为由基 β 1,β 2,...,β n 到基 α 1,α 2,...,α n 的过渡矩阵C 的第 i 列是α i 在基 β 1,β 2,...,β n 下的坐标列向量,且过渡矩阵 C可逆矩阵

定理2 γ 在基 α 1,α 2,...,α n 和 β 1,β 2,...,β n 下的坐标分别是y =y1,y2,...,ynx =x1,x2,...xn,即 γ = **α** 1,**α** 2,...,**α** n*y = **β** 1,**β** 2,...,**β** n*x 若基 β 1,β 2,...,β3 到基α 1,α 2,...,α n 过渡矩阵为 C ,即 **α** 1,**α** 2,...,**α** n = **β** 1,**β** 2,...,**β** n * C ,则γ = **α** 1,**α** 2,...,**α** n*y = **β** 1,**β** 2,...,**β** n*x = **β** 1,**β** 2,...,**β** n*C *y ,得x = C *y ,此式称为坐标变换公式 。(过渡矩阵C可通过基所构成的逆矩阵求得)

空间中对边向量相等的四边形是平行四边形

视图矩阵推导

已知α 1,α 2,α 3为世界坐标系的基,β 1,β 2,β 3作为相机坐标系的基,且基α 1,α 2,...,α n 到基 β 1,β 2,...,β n 的过渡矩阵为M ;在世界坐标系中有点P(x,y,z)、向量α(x,y,z),求P点在相机坐标系中的坐标。

世界坐标系中,可将α 看作过起点o1 (0,0,0)和终点P 的向量,由定理2可得,在相机坐标系中向量α 可表示 β= α*M ;相机坐标系中将β 看作过起点o2 (0,0,0)和终点P1 (坐标同 β 坐标) 的向量;α、β表示三维空间中的同一向量,故四边形 o1,o2,P1,P为平行四边形,则向量(o1,o2)与向量(P,P1)为三维空间中的同一向量;在相机空间中,点o1,o2,P1坐标已知,所以点P在相机空间的坐标易得。

个人理解,不当之处,请各位大佬指出~~~

相关推荐
AI科技星2 小时前
全域三极公理统一篇——所有分析、代数、拓扑、算子理论同源归一,回归0/1/∞创世本源闭环《全域数学vs传统数学:人类文明进阶200讲》第91讲
人工智能·线性代数·机器学习·数据挖掘·回归·乖乖数学·全域数学
AI科技星20 小时前
线性算子不是空间映射函数,是全域双螺旋场之间拉伸、旋转、耦合、坍缩的跨空间标准化变换载体《全域数学vs传统数学:人类文明进阶200讲》第80讲
线性代数·算法·矩阵·数据挖掘·回归·乖乖数学·全域数学
米罗篮21 小时前
矩阵快速幂 (Exponentiation By Squaring Applied To Matrices)
c++·线性代数·算法·矩阵
AI科技星1 天前
基于全域数学公理体系的三元极值题最简求解法【乖乖数学】
线性代数·算法·游戏·决策树·机器学习·乖乖数学·全域数学
Ivanqhz2 天前
DRN(深度强化学习推荐网络)
人工智能·线性代数·机器学习·矩阵·dnn
学究天人2 天前
数学公理体系大全:第十四章 向量空间与模:线性代数的公理化与推广
线性代数·算法·矩阵·动态规划·抽象代数
Young Doro3 天前
SAC 算法
线性代数·算法·机器学习
学究天人3 天前
数学公理体系大全:第五章 序数与基数理论:超限算术与集合的大小
人工智能·线性代数·算法·机器学习·数学建模·原型模式
学究天人3 天前
数学公理体系大全:第六章 选择公理的等价形式及证明
人工智能·线性代数·算法·机器学习·数学建模·概率论·原型模式
码云骑士3 天前
61-LangChain-vs-LlamaIndex-选型对比-功能矩阵-混用实践
python·线性代数·矩阵·langchain