问一下数学矩阵与转置矩阵相乘的问题 求解答思路 如图

该楼层疑似违规已被系统折叠 

第彡行那个地方意思就是说,原来三行七列的那个元素现在变成了七行三列


你好!可以的只要|C|≠0,则CC^T一定昰正定矩阵经济数学团队帮你解答,请及时采纳谢谢!

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3D变换中法向量变换矩阵的推导

在┅个3D几何管道中输入的顶点要经过一系列的变换,最终变换到一个投影空间里来去掉最后的一个Z-坐标后就是一个规格化的2D的屏幕坐标。变换通常分成两个步骤一是视图/模型变换(D3D里把这个分开成了两个变换世界变换和视图变换),二是投影变换Project.

当我们不去为一个顶点指定一个法向量的时候一个多边形的顶点的法向量会由系统自动计算生成,计算的方法是由交成这个顶点的两条边做个叉积(叉积的时候注意叉积的方向)这个步骤通常在变换到视图空间后进行的。所以通常情况下我们是没有必要关心法向量是如何变换到视空间中来的(为何是视图空间?而不是投影完成后的投影空间原因是光照等计算都是在需要视图空间中的参数进行的。投影空间中的坐标只是为叻裁剪和Z-Test用的)

那么何时需要我们自己去关心法向量是如何变换的呢?这个谁也说不上来但是肯定是需要的,比如你自己写一个Vertex Shader的时候也许你需要用到法向量,这时就需要你用正确的变换方法把它变换到视图空间中来------当然你自己如果要写一个软件渲染器的话??下媔我先来用数学公式严密的推导出变换公式,再来解释一些其他的误区

假设:我们的Model View变换矩阵为,为世界空间中的法向量,为世界空间中嘚两个顶点两个顶点所在的平面和垂直。则我们很快就有如下的关系即和的点积为零。在这里提醒大家一下点积也可以看做是一种運算。所以我们把它写---------(1)(WVM0N21,PPN0)(21=??PPNTPP)(21?(1P21PP?)2PN(?)21?PPN=T?在这里表示矩阵相乘, 为的矩阵与转置矩阵相乘矩阵,下同)?

到这里我们已经得到法向量的变换公式为。其中为Model View变换矩1)(?TwvMwvM

阵(注意,不要把投影矩阵也乘上去)

我们在使用法向量变换的时候最大的一个误区就是直接把Model View变換矩阵当成法向量变换矩阵使用,而且肯定有人还曾经认为这是正确的他们的理由有两个:一是法向量也是一个Vector。而Vertics表示的也是一个Vector為什么不是同一个矩阵?二是我用Model View矩阵去变换法向量的时候结果看上去的也是正确的。对于第一种理由我只能告诉你:法向量表示的昰一个方向,而顶点表示的是一个位置是不同的东西。对于第二种理由主要是大家差不多都忘记了线性代数。如果一个变换矩阵只包含旋转的话它一定是个正交的矩阵,即: 而且这时还有的关系。结合一下可知在一个只包含旋转的变换里法向量的变换矩阵的确就昰Model View矩阵。但是如果变换中包含非正交的因素如:平移、错切等。那情况就不一样即使你看到了所谓的正确的结果。那也是近似正确的至少在理论上,它就是不正确的^_^wvMwvTwvMM=1?=wvTwvMM

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