メインコンテンツに移動

線形変換

線形変換編集画面は次のようなものです.

affine

  • 【Lock】 ロックされている線形変換は編集できません.編集するにはロックをOFFにします.
    • 他の計算で使用されていると, ロックが解除できません.
    • 他人が設定した線形変換は,ロックが解除できません.
  • 【名称】線形変換に,わかりやすい名称を与えることができます.
parallelepiped
平行六面体の計算領域

線形変換を指定する方法として, 平行6面体の3つの辺(X, Y, Z辺とする)の方向を, 直交座標の\(Z\)軸を天頂方向とする球座標で表します.

最初の欄が天頂角θ, 次に(直交座標の\(X\)軸から測った)方位角φです. 両方とも, 角度単位で記入します.

  • この表現では,直交座標の\(X\)軸は, 90, 0になります.同様に, 直交座標の\(Y\)軸は, 90, 90であり, 直交座標の\(Z\)軸は, 0, 不定となります.
  • 画面内の図は,天頂角θを距離, 方位角φを方位としたレーダー図で,X辺,Y辺, Z辺の位置を図示したものです.
  • それぞれの角度は,【X】【Y】【Z】の欄で設定できます.
    polar
    辺の方向を極座標で指定
    • 図上でマウスで動かすこともできますが・・・

線形変換は\(3\times3\)行列で表されますが, ここまでで6つ指定しました. 残りの3つは, 各方向への拡大率です. 

  • 【X】【Y】【Z】の最後の欄で,拡大率を設定できます.

拡大・縮小の際の「1」(オリジナルサイズ)の意味を選択できます.

  • オリジナルとは,面間距離を固定するということ
  • オリジナルとは,辺の長さを固定するということ

各方向について【面間距離固定】のON/OFFで選択できます.

  • 変更を行った場合,【保存】ボタンが有効になりますので,クリックしてください.
    • 保存のタイミングで,メイン画面の画像が変化します.
  • 保存が済んだら,線形変換ツールは閉じても良いです(そうしないと,線形代数モジュールが,あなたのノートPCの電池を食いつぶします).

補足

計算に用いるセル数が自由ですので,いろいろな線形変換で同一の物体形状が実現できます.選択の基準として,最大固有値/最小固有値の比率が小さい方が解析精度が向上するような気がしないこともないです.固有値比率は,【rate】に表示されます.

なお,【変換行列】をクリックすると,物理空間から計算空間に写像する行列A, その逆行列B, ノルムの変換比率Sをチェックできます.【A=USV】をクリックすると, 行列Aを特異値分解した結果が表示されます.