什么是向量
指具有大小(magnitude)和方向的量。它可以形象化地表示为带箭头的线段;箭头所指:代表向量的方向;线段长度:代表向量的大小。与向量对应的量叫做数量(物理学中称标量),数量(或标量)只有大小,没有方向。
#三维直角坐标系
直角坐标系也叫笛卡尔坐标系原本的二维坐标系(x,y轴),再增加一个垂直的z轴z轴方向不同分成右手系和左手系
三维空间向量
#向量的表示
二维第一种是通常向量的表示,应该在数字的上方带一个箭头,用来区分向量,第二种是通过矩阵来表示,第三种是单位向量来表示。
三维
#向量乘以常数
向量乘以常数:向量乘以常数可以看到向量被成倍延长了;负数倍数会返过来:
#向量的长度
#线性组合
二维前提是两个向量不是平行的。
三维可以组合三维中任意向量
#单位圆
#弧度和角度
#极坐标
由极点(pole)和射线(ray)组成的坐标系。用(角度,射线长度)描述一个点比如图中的(3,60°)表示射线长3,从0L转动60度。
#极坐标系
由极点和射线构成极坐标系中点:
#三角函数的性质
#旋转
三角函数运算
cos(a+b)=cc-sssin(a+b)=cs+sc#向量的叉乘
向量积也叫叉积,外积,它也是向量与向量的乘积,不过需要注意的是,它的结果是个向量。它的几何意义是所得的向量与被乘向量所在平面垂直,方向由右手定则规定,大小是两个被乘向量张成的平行四边形的面积。
向量积可以被定义为:
模长:(在这里θ表示两向量之间的夹角(共起点的前提下)(0°≤θ≤°),它位于这两个矢量所定义的平面上。)
方向:a向量与b向量的向量积的方向与这两个向量所在平面垂直,且遵守右手定则。
也可以这样定义(等效):向量积
c
=
a×b
=
a
b
sina,b即c的长度在数值上等于以a,b,夹角为θ组成的平行四边形的面积。而c的方向垂直于a与b所决定的平面,c的指向按右手定则从a转向b来确定。
计算矢量叉积是与直线和线段相关算法的核心部分。设矢量P=(x1,y1),Q=(x2,y2),则矢量叉积定义为由(0,0)、P1、P2和P1P2所组成的平行四边形的带符号的面积,即:P×Q=x1.y2-y2.y1,其结果是一个标量,显然有性质P×Q=-(Q×P)和P×(-Q)=-(P×Q)
向量外积的几何意义:
在三维几何中,向量P和向量Q的外积结果是一个向量,有个更通俗易懂的叫法是法向量,该向量垂直于P和Q向量构成的平面。在3D图像学中,外积的概念非常有用,可以通过两个向量的外积,生成第三个垂直于P,Q的法向量,从而构建X、Y、Z坐标系。在二维空间中,外积还有另外一个几何意义就是:
a×b
在数值上等于由向量P和向量Q构成的平行四边形的面积。#2d叉乘符号的含义
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