矩阵的转置的意义

作者:邓曲英
链接:https://www.zhihu.com/question/38372986/answer/79650085
来源:知乎
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从计算机图形学的角度说一下~

矩阵其实是用来描述或者说是记录 物体所有的点在一个线性空间里的坐标 的,当然也可以用于描述 对别的对象进行 旋转 / 缩放 / 平移 的程度

在做图像处理或输出时,如果要对一个物体(2维 / 3维 / n维,取决于这个物体所在的线性空间),进行 旋转 / 平移 / 缩放 等操作,就要对描述这个物体(有无数个点组成,每个点都有它在矩阵里对应的行向量)的所有矩阵进行运算啦

所以矩阵那些奇形怪状的 加法数乘相乘转置方阵对应的行列式 的运算定律不是无理取闹的~

  1. 同型矩阵的 加法 :对应着 缩放,不过可能是不等比例的,叫做 变形 更合理~
  2. 数乘 :不用说啦,就是 等比例缩放~
  3. 至于俩矩阵 相乘:哈哈哈,在表示物体原位置的矩阵的基础上,左乘一个矩阵就可以 旋转
  4. 至于题主说的 转置 :不知道题主有没强奸过Photoshop,当你要对一张黄图进行 旋转 / 缩放 / 镜像 / 关于某个点对称 时,Ctrl+T 就好了。对,就是 T,刚开始还纳闷为毛用和PS文字工具易混淆的快捷键,被线代强奸过就懂了。。。 然后有木有发现转置的角标就是 T ? 没错,这是我意淫出来的解释,后来发现 T 就是 Transpose(转置矩阵)的缩写。结论:
  • 在二维空间里矩阵的 转置 ,就相当于 得到关于某个点对称的二维图像,有点像A4纸上写着矩阵的数表,摁着它的右上角,揭着它的左下角沿对角线往上掀啦
  • 在三维空间里矩阵的 转置 ,同样是相当于 得到关于某个点对称的三维立体,想象一下一个正方体关于某个点对称的情形,这是一种特殊的旋转,左乘一个矩阵也可以殊途同归达到转置的效果

把线性代数放到一个具体的应用领域里就好理解多了,比如计算机图形学,波在空间中的分解(好像用到啥傅里叶炒鸡展开)诸如此类

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