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向量的点乘和叉乘

时间:2015-10-11 21:30:44      阅读:1339      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

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点乘:

在数学中,数量积(dot product; scalar product,也称为点积)是接受在实数R上的两个向量并返回一个实数值标量的二元运算。它是欧几里得空间的标准内积。

定义:

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点乘的值:
u的大小、v的大小、u,v夹角的余弦。在u,v非零的前提下,点积如果为负,则u,v形成的角大于90度;如果为零,那么u,v垂直;如果为正,那么u,v形成的角为锐角。
两个单位向量的点积得到两个向量夹角的cos值,通过它可以知道两个向量的相似性,利用点积可判断一个多边形是否面向摄像机还是背向摄像机。
向量的点积与它们夹角的余弦成正比,因此在聚光灯的效果计算中,可以根据点积来得到光照效果,如果点积越大,说明夹角越小,则物理离光照的轴线越近,光照越强。
 
运算律:
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叉乘:
向量积,数学中又称外积、叉积,物理中称矢积、叉乘,是一种在向量空间中向量的二元运算。与点积不同,它的运算结果是一个向量而不是一个标量。并且两个向量的叉积与这两个向量的和垂直。
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性质:
几何意义 :
叉积的长度 |a×b| 可以解释成以a和b为邻边的平行四边形的面积。
混合积 [a b c] = (a×b)·c可以得到以a,b,c为棱的平行六面体的体积。
代数规则 : 
反交换律:
a×b= -b×a
加法的分配律:
a× (b+c) =a×b+a×c
与标量乘法兼容:
(ra) ×b=a× (rb) = r(a×b)
不满足结合律,但满足雅可比恒等式:
a× (b×c) +b× (c×a) +c× (a×b) =0
分配律,线性性和雅可比恒等式别表明:具有向量加法和叉积的 R3 构成了一个李代数。
两个非零向量 a 和b 平行,当且仅当a×b=0
拉格朗日公式
这是一个著名的公式,而且非常有用:
a× (b×c) =b(a·c) -c(a·b),
应用:
求解光照的核心在于求出物体表面法线,而叉积运算保证了只要已知物体表面的两个非平行矢量(或者不在同一直线的三个点),就可依靠叉积求得法线。

向量的点乘和叉乘

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原文地址:http://www.cnblogs.com/AhrenLi/p/4869905.html

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