线性代数-第22篇：线性代数在计算机图形学中的广泛应用

线性代数-第22篇：线性代数在计算机图形学中的广泛应用

计算机图形学是研究如何利用计算机生成、处理和显示图形的学科，而线性代数是其核心数学工具之一。从三维空间中的坐标变换到图形的渲染与光照计算，线性代数为计算机图形学提供了强大的数学基础，使得复杂的图形处理和逼真的视觉效果成为可能。本文将深入探讨线性代数在计算机图形学各个环节中的关键作用，并通过实例展示其具体应用。

一、图形的表示与坐标变换

1. 向量与点的表示

在计算机图形学中，点和向量是基本的几何元素。一个三维空间中的点可以用一个三维向量$\mathbf{P}=$