Vector 将法向量旋转到4D中的轴平面上

Vector 将法向量旋转到4D中的轴平面上,vector,rotation,geometry,4d,Vector,Rotation,Geometry,4d,我需要解决的问题是用法向量(1,1,1,1)在超平面上旋转4D中给出的4-单纯形,这样我就可以在3D中绘制它。例如,我需要知道具有顶点e_I(即坐标向量)的规则单体的旋转,以及它在除法后的所有子单体 为了理解这个问题,让我们回到一维。如果你在超平面上有一个3-单纯形,它的法向量(1,1,1)如这里所示(),你可以遵循Nosredna的思想来解决这个问题 将法向量旋转到轴平面上 它在3D中运行良好,但在4D中没有交叉积,因此我无法将此答案扩展到我的问题。另一方面,使用旋转矩阵,我设法将单纯形绕x轴

我需要解决的问题是用法向量(1,1,1,1)在超平面上旋转4D中给出的4-单纯形,这样我就可以在3D中绘制它。例如,我需要知道具有顶点e_I(即坐标向量)的规则单体的旋转,以及它在除法后的所有子单体

为了理解这个问题,让我们回到一维。如果你在超平面上有一个3-单纯形,它的法向量(1,1,1)如这里所示(),你可以遵循Nosredna的思想来解决这个问题

将法向量旋转到轴平面上

它在3D中运行良好,但在4D中没有交叉积,因此我无法将此答案扩展到我的问题。另一方面,使用旋转矩阵,我设法将单纯形绕x轴旋转-45度,然后使用坐标旋转矩阵(http://upload.wikimedia.org/math/2/8/5/2851c9dc2031127e6dacfb84b96446d8.png)绕y轴旋转35度(atan(sqrt(2)/2)

我也试着用轴的旋转来计算旋转矩阵,如中所示,但我找不到应该使用的角度。所以我用R=rotXU*rotYU*rotZU,角度pi/4,-atan(sqrt(2)/2)和-pi/6,看起来不错,但结果不太好

对不起,我不能直接放图片,因为我是新手


谢谢你的回答!

4D中没有旋转轴,原因同样是没有叉积:4D旋转组是6维的,而你旋转的空间是4维的。想象一下,例如,XY平面和ZT平面中同时旋转:它没有非零静止向量,因此没有轴

最合适的做法是使用通常的转换矩阵,该矩阵适用于任何尺寸N:

[ a11 ... a1N d1 ]
...
[ aN1 ... aNN dN ]
[ 0 ...   0   1  ]
这里d1…dN表示平移,NxN子矩阵aIJ表示旋转、膨胀、投影和镜像。要限制旋转,请仅使此矩阵正交:其自身转置的乘积应为单位矩阵。这是N=2和N=3的常见做法,您只需对N=4执行相同的操作


要在您的案例中找到合适的旋转矩阵,请写下以下要求,即正交4x4矩阵的整个第4行为零,这将为您提供一系列解决方案,每个解决方案都是您问题的可接受答案。

我也从这个角度尝试过,但具有零行的矩阵不能是正交的。如果我知道由此得到的单纯形坐标我可以得到旋转矩阵。我现在将尝试得到。你是对的,我说错了,行不应该是零,每个值应该等于单纯形的高度,即1/N。想法是:旋转后,单纯形(0,0,0,0)的所有最远边都应该在相同的位置“水平超平面”,因此它们应该有坐标(?,,,1/N)。这是否回答了您的问题: