Matrix

• 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)

• 描述

  用于构造一个rowNum行,colNum列的零矩阵。

• 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

• 描述

  创建一个单位矩阵

• 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

• 描述

  通过数字列表创建一个矩阵

• 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

• 描述

  创建欧拉角对应的旋转矩阵，以xyz的旋转顺序应用

• 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

• 描述

  返回矩阵对应的欧拉角

• 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

• 描述

  返回两个4*4矩阵相乘后结果

• 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

• 描述

  返回矩阵的拷贝

• 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

• 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

• 示例

from common.utils.mcmath import Matrix
q = Matrix.Create([[1,2], [3,4]])
q.Eye() 
print q

SetData

• 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

• 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

• 描述

  返回转置矩阵

• 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

• 描述

  返回逆矩阵，矩阵必须是个方阵，否则函数报错

• 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

• 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

• 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

• 描述

  返回矩阵的旋转四元数

• 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 +

• 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 *

• 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 -

• 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__

• 描述

  用于输出矩阵的字符串形式，即print(matrix)

operate row

• 描述

  返回矩阵的行数

operate col

• 描述

  返回矩阵的列数

operate [int, int]

• 描述

  返回矩阵的x行，y列的值,即print mat[x,y]

operate [int, int]=

• 描述

  设置矩阵x行y列的值，即mat[x,y] = 1