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front, hard, time
| front | hard | time |
|---|---|---|
| 入门 | 分钟 |
Matrix
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描述
矩阵（Matrix）是一个按照长方阵列排列的复数或实数集合，在计算机图形学中，常用作物体位置、运动等数学描述
构造函数
Matrix(rowNum, colNum)
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描述
用于构造一个rowNum行,colNum列的零矩阵。
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参数
参数名 数据类型 说明 rowNum int 矩阵行数 colNum int 矩阵列数 -
返回值
数据类型 说明 Matrix 返回Matrix(rowNum, colNum)的零矩阵 -
示例
from common.utils.mcmath import Matrix
q = Matrix(3, 4)
静态方法
可以直接通过Matrix.MethodName()调用的静态方法，无需创建实例。
CreateEye
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描述
创建一个单位矩阵
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参数
参数名 数据类型 说明 rowNum/colNum int 矩阵行/列数 -
返回值
数据类型 说明 Matrix 返回Matrix(num, num) 的单位矩阵 -
示例
from common.utils.mcmath import Matrix
newMatrix = Matrix.CreateEye(3)
Create
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描述
通过数字列表创建一个矩阵
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参数
参数名 数据类型 说明 data list(list(int/float)) 矩阵数据源 -
返回值
数据类型 说明 Matrix 返回Matrix(len(data), len(data[0])) ,数据为data的矩阵 -
示例
from common.utils.mcmath import Matrix
data = [[1,2,3], [4,5,6], [7,8,9]]
newMatrix = Matrix.Create(data)
FromEulerXYZ
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描述
创建欧拉角对应的旋转矩阵，以xyz的旋转顺序应用
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参数
参数名 数据类型 说明 Euler tuple(xAngle, yAngle, zAngle) 欧拉角 -
返回值
数据类型 说明 Matrix 返回欧拉角对应的Matrix -
示例
from common.utils.mcmath import Matrix
data = (30, 65, 20)
newMatrix = Matrix.FromEulerXYZ(data)
ToEulerXYZ
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描述
返回矩阵对应的欧拉角
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参数
参数名 数据类型 说明 mat Matrix 旋转矩阵 -
返回值
数据类型 说明 Euler tuple(xAngle, yAngle, zAngle) -
示例
from common.utils.mcmath import Matrix
data = [30, 65, 20]
newMatrix = Matrix.FromEulerXYZ(data)
newEular = Matrix.ToEulerXYZ(newMatrix)
matrix4_multiply
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描述
返回两个4*4矩阵相乘后结果
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参数
参数名 数据类型 说明 mat1 Matrix 左边矩阵,大小为4*4 mat2 Matrix 右边矩阵,大小为4*4 -
返回值
数据类型 说明 Matrix 结果,大小为4*4 -
示例
from common.utils.mcmath import Matrix
q = Matrix.Create([[1,2,3,4], [3,4,5,6], [5,6,7,8], [7,8,9,10]])
p = Matrix.Create([[5,6,7,8], [7,8,9,10], [9,10,11,12], [11,12,13,14]])
newMatrix = Matrix.matrix4_multiply(q, p) # 与q*p效果相同，但是只能用于4*4矩阵，并且实现更底层，因此运算速度更快
成员方法
Copy
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描述
返回矩阵的拷贝
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返回值
数据类型 说明 Matrix 结果 -
示例
from common.utils.mcmath import Matrix
q = Matrix.Create([[1,2], [3,4]])
print q.Copy()
Eye
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描述
把矩阵设置成单位矩阵，要求该矩阵行列数相同，否则报错
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示例
from common.utils.mcmath import Matrix
q = Matrix.Create([[1,2], [3,4]])
q.Eye()
print q
SetData
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描述
根据数据源设置矩阵数据，要求数据源行列大于等于矩阵，否则报错
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参数
参数名 数据类型 说明 data list(list(int/float)) 数据源 -
示例
from common.utils.mcmath import Matrix
q = Matrix.Create([[1,2], [3,4]])
q.SetData([[4,5], [6,7]])
print q
Transpose
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描述
返回转置矩阵
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返回值
数据类型 说明 Matrix 返回对应的转置矩阵 -
示例
from common.utils.mcmath import Matrix
q = Matrix.Create([[1,2], [3,4]])
print q.Transpose()
Inverse
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描述
返回逆矩阵，矩阵必须是个方阵，否则函数报错
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返回值
数据类型 说明 Matrix 返回对应的逆矩阵 -
示例
from common.utils.mcmath import Matrix
q = Matrix.Create([[1,2], [3,4]])
print q.Inverse()
Decompose
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描述
对矩阵进行位姿分解，分解成位移向量 * 旋转四元数 * 缩放向量。请注意，并非所有矩阵都可以位姿分解，若矩阵存在非线性变换，强行进行位姿分解会导致信息丢失
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返回值
数据类型 说明 tuple(float, float, float), tuple(float, float, float, float),tuple(float, float, float) 返回矩阵对应的位移向量 * 旋转四元数 * 缩放向量 -
示例
from common.utils.mcmath import Matrix
q = Matrix.Create([[2,0,0,1], [0,3,0,1], [1,1,1,1], [1,1,1,1]])
print q.Decompose()
ToQuaternion
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描述
返回矩阵的旋转四元数
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返回值
数据类型 说明 tuple(float, float, float, float) 返回矩阵对应的旋转四元数 -
示例
from common.utils.mcmath import Matrix
q = Matrix.Create([[2,0,0,1], [0,3,0,1], [1,1,1,1], [1,1,1,1]])
print q.ToQuaternion()
运算符
operate +
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描述
矩阵加法，两个矩阵相加表示向量的平移、多项式运算等，满足交换律、结合律，且要求两个矩阵行列数量相同
operate *
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描述
矩阵乘法，两个矩阵相乘表示线性映射、变换、多项式运算等，不满足交换律，但是满足结合律，且要求两个矩阵行列数量对应
operate -
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描述
矩阵减法，两个矩阵相加表示向量的平移、多项式运算等，满足交换律、结合律，且要求两个矩阵行列数量相同
operate __str__
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描述
用于输出矩阵的字符串形式，即
print(matrix)
operate row
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描述
返回矩阵的行数
operate col
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描述
返回矩阵的列数
operate [int, int]
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描述
返回矩阵的x行，y列的值,即
print mat[x,y]
operate [int, int]=
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描述
设置矩阵x行y列的值，即
mat[x,y] = 1