【3D數(shù)學(xué)基礎(chǔ):圖形與游戲開發(fā)】矩陣(二)

矩陣的逆

矩陣的逆運算只能用于方陣。

一飞蚓、運算法則

1滤港、矩陣的逆

方陣M的逆,記作M-1趴拧,也是一個矩陣溅漾,當MM-1相乘時,結(jié)果是單位矩陣著榴。用公式表達如下:

矩陣的逆

并非所有矩陣都有逆添履,一個明顯的例子是若矩陣的某一行或列上的元素都為零,用任何矩陣乘以該矩陣脑又,結(jié)果都是零矩陣暮胧。如果一個矩陣有逆矩陣,那么稱它為可逆的或非奇異的问麸,如果一個矩陣沒有逆矩陣往衷,則稱它為不可逆的或奇異矩陣。奇異矩陣行列式為零严卖,非奇異矩陣的行列式不為零席舍,所以檢測行列式的值是判斷矩陣是否可逆的有效辦法。此外哮笆,任意可逆矩陣M来颤,當且僅當v=0時汰扭,vM=0

2脚曾、矩陣的伴隨矩陣

矩陣的M“標準伴隨矩陣”記作“adj M”东且,定義為M的代數(shù)余子式矩陣的轉(zhuǎn)置矩陣,下例:

伴隨矩陣及逆矩陣求解

3本讥、逆矩陣

逆矩陣可以使用伴隨矩陣來求解


逆矩陣
5珊泳、逆矩陣的重要性質(zhì)

①如果M是非奇異矩陣,則該矩陣的逆的逆等于原矩陣:

image.png

②單位矩陣的逆時它本身:
image.png

③矩陣轉(zhuǎn)置的逆等于它的逆的轉(zhuǎn)置:
image.png

④矩陣乘積的逆等于矩陣的逆的相反順序乘積:
image.png

二拷沸、幾何解釋

矩陣的逆在幾何上非常有用色查,因為它使得我們可以計算變換的“反向”或“相反”變換——能“撤銷”原變換的變換。所以撞芍,如果向量v用矩陣M來進行變換秧了,接著用M的逆M-1進行變換,將會得到原向量:


逆矩陣變換
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