GAMES101:现代计算机图形学入门(Chapter2 向量与线性代数)迅猛式学线性代数学习笔记

文章目录

图形学的依赖知识

本节课任务


向量

向量标准化

向量加法

笛卡尔坐标系

向量的点乘

可以判断向量前与后的信息

点乘>0 同方向

点乘<0 反方向


perpendicular 垂直




向量的叉乘

输入两个向量,输出一个同时垂直与这两个向量的新向量

如何判断新向量的方向?

右手螺旋定则

如a×b=c

四指从a的方向向b的方向握紧,大拇指指向的就是c的方向




如何判断两个向量的左右关系?

a×b得到结果是和z轴同向,是正的,说明b在a的左侧

如何判断一个点是否落在三角形内部?(做光栅化,给三角形内部的像素着色需要用到)

AB×AP > 0 说明P在AB左侧

BC×BP > 0 说明P在BC左侧

CA×CP > 0 说明P在CA左侧

说明点P落在三角形ABC内部

正交坐标系


矩阵


矩阵乘法






向量的叉乘(矩阵形式)

将a向量重新组织,变为A*这个矩阵,A*这个矩阵叫a向量的反对称矩阵(Skew-Symmetric Matrix)

(为什么PPT中写的是DualMatrix(对偶矩阵?)呢?此处的"对偶"并非线性代数中"对偶空间"的标准定义,而是强调向量与叉乘矩阵的等价性。叉乘矩阵可视为向量的一种"对偶表示",使得几何操作(如旋转)可通过矩阵运算实现。计算机图形学中,这种术语是约定俗成的,目的是直观表达向量与矩阵形式的对应关系)

A*乘以b就是axb的结果

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