齐次坐标表示向量与坐标理解

转载:https://blog.csdn.net/oemt_301/article/details/103529972
在相机变换中经常会遇到利用齐次坐标进行运算的情况,以前都是感觉模模糊糊。今天看了一些文章,对它有了进一步的自我理解。

先下结论:
(x, y, z, 1) 表示坐标点:表示坐标系中一个固定的坐标点
(x, y, z, 0) 表示向量:表示坐标系中一个有向线段
这里可以看出,区别就是0与1。点的重点在点,向量的重点在方向。
有上面两者的定义,可以大概说点是一个固定的值,即在坐标系中可以找到该点即可;而向量主要表现在方向上,即基向量可以表示一个向量,对基向量乘以任意值,那么这个向量所表达的意义还是不变的。

而这里为什么齐次坐标中最后一项“1”,可以表示一个固定点,这里我们对坐标点乘以任意值w(w≠0),那么点变为(wx, wy, wz, w),这里可以看到不管w是任何值,我们只需要将改变后的坐标点最后一项变为1,即对坐标点同时除以w,便可以将该坐标点还原,假设如何最后一项是零的话,那么便会失去该性质。
而对于向量,这里再次强调,它只是表示一个有向线段,不管这个线段有多长,只要我们知道它的方向,我们便可以表示出该向量。而0即区分可坐标点,同时也可以表示该向量。
也可这样理解(可能不严谨),点的长度要一定,向量的长度可以随意。

以上是自我理解,下面是一些较严谨的证明,这里依然一xyz坐标系为例。
对于一个向量V,可以用一组坐标表示(vx, vy, vz),使得V = vx×x + vy×y + vz×z (1)
对于一个点P,也可以用一组坐标表示(px, py, pz),使得P-O = px×x + py×y + pz×z (2)
对式(2)经过变换,可得P = px×x + py×y + pz×z + O (3)
对式(1)以矩阵形式表示为:V = (vx vy vz 0)T * (x y z o)
对式(3)以矩阵形式表示为:P = (px py pz 1)T * (x y z o)
这是(x y z o)可以看做坐标基矩阵。

参考:https://www.cnblogs.com/csyisong/archive/2008/12/09/1351372.html
https://blog.csdn.net/yinfourever/article/details/98480841

©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 212,542评论 6 493
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 90,596评论 3 385
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 158,021评论 0 348
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 56,682评论 1 284
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 65,792评论 6 386
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 49,985评论 1 291
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 39,107评论 3 410
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 37,845评论 0 268
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 44,299评论 1 303
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 36,612评论 2 327
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 38,747评论 1 341
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 34,441评论 4 333
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 40,072评论 3 317
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 30,828评论 0 21
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 32,069评论 1 267
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 46,545评论 2 362
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 43,658评论 2 350

推荐阅读更多精彩内容