在使用 OpenGL 的應(yīng)用程序中,當(dāng)我們指定了模型的頂點(diǎn)后,頂點(diǎn)依次會變換到不同的 OpenGL 空間中,最后才會被顯示到屏幕上。在變換的過程中,通過使用矩陣,我們更高效地來完成這些變換工作。
本篇博客主要介紹的是矩陣以及矩陣在空間幾何中的應(yīng)用。關(guān)于 OpenGL 空間,我把它們安排在了另一篇博客OpenGL 的空間變換(下):空間變換中來介紹。
本篇博客主要分為兩部分:矩陣基礎(chǔ)和矩陣在空間幾何中的應(yīng)用。對熟悉矩陣的讀者來說,可以跳過矩陣基礎(chǔ)直接閱讀第二部分。
矩陣基礎(chǔ)
數(shù)學(xué)上,一個 mxn 的矩陣是一個由 m 行 n 列元素排列成的矩形陣列。矩陣?yán)锏脑乜梢允菙?shù)字、符號或者數(shù)學(xué)式。例如下面是一個由 6 個數(shù)字構(gòu)成的 2 行 3 列矩陣:
對于行(列)數(shù)為 1 的矩陣,我們稱為行(列)向量。注意,這里的向量與空間幾何中的向量并不是同一個概念。為了更好地區(qū)分兩者,接下來只要描述的是矩陣的向量,本文都會以行(列)向量來表示。否則,描述的就是空間幾何中的向量。
矩陣的基本運(yùn)算
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