アフィン変換とはどのような獣ですか?

おそらく、あなた方一人一人は、あなたの人生の中で少なくとも一度は「アフィン変換」という用語を聞いたことがあるでしょう。実際、「アフィン変換への不変性」、「アフィン変換を使用した拡張」、「コンピュータグラフィックスのアフィン変換」など、誰もが常にそれらについて話し合っています。ただし、誰もが簡単な質問にすぐに答えられるわけではありません。「アフィン変換とは何かを簡単な言葉で教えてください」。





あなたはできる?とにかく、この問題について少し話し合いましょう。





アフィン変換とは何ですか?

古典から始めましょう-ウィキペディアからの定義。





アフィン変換(ラテン語のアフィン「触れる、閉じる、隣接する」から)は、平面または空間をそれ自体にマッピングすることであり、平行線は平行線に、交差線は交差線に、交差線は交差線になります。





少し明確にしましょう。





まず、「セルフマッピング」とはどういう意味ですか?これは、私たちが宇宙R ^ nにいた場合、教育後も宇宙に留まらなければならないことを意味します。例:ある種の変換を長方形に適用し、平行六面体を取得した場合R ^ 2R ^ 3。のままにます。しかし、長方形から別の長方形を取得した場合は、すべて問題ありません。元の空間を自分自身にマッピングしました。正式には次のように記述されます:「変換fは空間R ^ nをにマップしますR ^ n」。数式を使用して記述されている場合f:R ^ n \右矢印R ^ n





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, - . , : 2D . , 2 . , . , - , .





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( ).





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. - バツ y. バツ ' y ' :





\ begin {cases} x '= \ alpha x + \ beta y + \ lambda \\ y' = \ gamma x + \ delta y + \ mu \ end {cases}

, \アルファ、\ベータ、\ガンマ、\ mu :





\ begin {pmatrix} \ alpha&\ beta \\ \ gamma&\ delta \ end {pmatrix}

: , , ..





\ begin {vmatrix} \ alpha&\ beta \\ \ gamma&\ delta \ end {vmatrix} \ neq 0

.





f:R ^ n \右矢印R ^ n- f(x)= Mx + v, M- , v \ in R ^ n. バツ, , n- .





, . .





- \アルファ、\ベータ、\ガンマ、\ミュー、\デルタ、\ラムダ? .





\ alpha = cos(\ alpha)、\ beta = sin(\ alpha)、\ gamma = -sin(\ alpha)、\ delta = cos(\ alpha)、\ lambda = \ mu = 0.





, M :





\ begin {pmatrix} cos(\ alpha)&sin(\ alpha)\\ -sin(\ alpha)&cos(\ alpha)\ end {pmatrix}





:





\ begin {cases} x '= xcos \ alpha + y sin \ alpha \\ y' = -xsin \ alpha + y cos \ alpha \ end {cases}

? , - \アルファ. .. . .





-

M :





\ begin {pmatrix} 1 / k_x&0 \\ 0&1 / k_y \ end {pmatrix}

:





\ begin {cases} x '= x / k_x \\ y' = y / k_y \ end {cases}

, , , 1 , 1. .





, k_x -1, k_y 1. ? , OY.





.





M (.. \アルファ= \デルタ= 1、ベータ= \ガンマ= 0). \ラムダ -dx, \ mu = -dy.





, :





\ begin {cases} x '= x --dx \\ y' = y --dy \ end {cases}

, (dx、dy). , , .





この短い記事では、アフィン変換の「内部」をもう少し強く感じることができます(そう願っています)。それを読んだ後、私たちが最初に提起した質問に答えてみてください-「アフィン変換が何であるかを簡単な言葉で教えてください」。あなたは今できますか?





PSちなみに、私たちの言葉を受け入れて自分でチェックしないのはいいことです-そして私たちMが使用した行列は間違いなく非縮退ですか?たぶん私たちはまったく違法なことをしましたか?...








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