仿射变换

数学术语之一
仿射变换(affine transformation) 可以写成 Y=AX+b,的形式。

正文

仿射平面(或空间)到自身的一类变换,最重要的性质是保持点的共线性(或共面性)以及保持直线的平行性。作为最常见的例子,首先引进两平面间的平行投影,设已知两平面ππ´,d是与两平面都不平行的向量,过平面 π上各点AB、C、…分别作与d平行的直线交π´于A´、B´、C´、…,于是ππ´各点间存在着一一对应的关系,这项对应关系叫做ππ´的平行投影。AA´,BB´,C与C´…为平行投影下的对应点,显见平行投影与 d有关。两平面间的平行投影具有以下重要性质:点变点;直线变直线;点与直线的结合关系不变。共线三点的简比不变,即
其中A´、B´、C´分别是共线三点AB、C的对应点,平面π上的两条平行线,对应着平面π´上的两条直线,也是平行的(图1)。当把π经过一系列平行投影,最后仍变到π本身的一一变换,就是一个仿影变换。在此情况下,上述性质也是保留的。将平行投影的概念加以推广,即得到下面的重要概念。
仿射变换
两平面间的一一对应,如满足共线三点的对应点仍是共线三点;则此一一对应,叫仿射对应。如果两平面重合,就叫平面到它本身的仿射变换。因为仿射变换之积,仍是仿射变换;任一个仿射变换的逆,仍是仿射变换,故平面内所有仿射变换的集合成群(见变换群),叫做仿射变换群。它是射影变换群的子群。类似地可定义空间的仿射变换及仿射变换群。