Kvaternionas – tai matematikos objektas, kuris išplečia kompleksinius skaičius. Jis apibrėžiamas kaip skaičius, turintis keturias dalis: vieną realiąją ir tris menamąsias. Paprastai žymimas kaip:
\[
q = a + b\mathbf{i} + c\mathbf{j} + d\mathbf{k}
\]
kur \(a, b, c, d\) – realieji skaičiai, o \(\mathbf{i}, \mathbf{j}, \mathbf{k}\) – specialūs vienetai, tenkinantys taisykles:
\[
\mathbf{i}^2 = \mathbf{j}^2 = \mathbf{k}^2 = \mathbf{i}\mathbf{j}\mathbf{k} = -1
\]
Pavyzdžiai:
1. Paprastas kvaternionas:
\( q = 3 + 2\mathbf{i} - 1\mathbf{j} + 4\mathbf{k} \)
Čia \(a=3\), \(b=2\), \(c=-1\), \(d=4\).
2. Kvaternionų daugyba (nėra komutatyvi):
Tarkim \( q_1 = 1 + \mathbf{i} + \mathbf{j} \), \( q_2 = 2\mathbf{i} + \mathbf{k} \).
Dauginant pagal taisykles (pvz., \(\mathbf{i}\mathbf{j} = \mathbf{k}\), \(\mathbf{j}\mathbf{i} = -\mathbf{k}\)), gaunamas kitoks rezultatas, jei sukeičiami dauginamieji.
3. Praktinis pritaikymas:
Kvaternionai plačiai naudojami 3D grafikoje ir robotikoje sukamiesiems judesiams aprašyti (orientacijai kodėl nenaudojant Eulerio kampų, kad išvengtumėme „gimbal lock“ problemos).
Pvz., objekto pasukimas erdvėje gali būti užkoduotas kaip vienetinio kvaterniono daugyba su vektoriumi.
Trumpai: Kvaternionas – tai keturmatis skaičius, naudingas 3D sukimams ir algebrinėms struktūroms aprašyti.
Jūsų pataisymai bus išsiųsti moderatorių peržiūrai, jei informacija tikslesnė/taisyklingesnė
ji bus patalpinta vietoj esamos.