位似变换,是数学术语。在
欧几里得几何中,均匀缩放是
放大或
缩小物体的
线性变换;缩放因子在所有方向上都是一样的;它也叫做位似变换。均匀缩放的结果
相似(在
几何意义上)于原始的物体。
更一般的是在每个坐标轴方向上的有单独缩放因子的缩放;特殊情况是方向缩放(在一个方向上)。
形状可能变化,比如矩形可能变成不同形状的矩形,还可能变成
平行四边形(保持在平行于轴的线之间的角度,但不保持所有的角度)。
缩放可以表示为缩放矩阵。要用一个
向量v= (vx, vy, vz)缩放一个物体,每个点p= (px, py, pz)都需要乘以缩放矩阵:
这种缩放按在缩放因子中间的一个因子改变物体的
直径,那在在两个缩放因子的最小和最大乘积之间的一个因子改变它的
面积,按所有三个缩放因子的乘积改变它的
体积。
在最一般意义上的缩放是使用
可对角化矩阵的任何
仿射变换。它包括缩放的三个方向不垂直的情况。它还包括一个或多个缩放因子等于零的情况(
投影),和一个或多个负缩放因子的情况。
使用
齐次坐标经常是更加有用的,因为3次元的
平移(
仿射变换)不能用3 × 3矩阵完成。要按一个
向量v= (vx, vy, vz)缩放一个物体,所有的
齐次向量p= (px, py, pz, 1)都需要乘以缩放矩阵:
缩放是均匀的,
当且仅当缩放因子是相等的。如果除了一个因子之外所有缩放因子都是1我们得到方向缩放。