立体几何:为什么我们的世界是三维的
作者 黄畅东
发表于 2024年9月

什么是三维

当我们谈论三维时,通常是在描述一个物体或系统在空间中的表现,或者是在描述一个点的位置。这个概念在许多领域都有应用,包括但不限于物理学、工程学、计算机图形学和医学成像等。首先,让我们深入理解一下三维的含义。三维指的是一个具有三个独立变量或参数的空间。这些变量可以用来描述一个点的位置、一个物体的方向或者一个变化的速率等。在几何学中,三维空间通常被称为欧几里得空间,它是一个具有三个维度的空间,可以想象成我们所生活的空间。

在三维空间中,我们可以使用三个数值来确定一个点的位置。这三个数值分别是距离、方位、高度。距离表示点与我们之间的直线距离,方位表示点相对于我们的左右位置,高度表示点相对于我们的上下位置。这三个数值相当于笛卡尔坐标系中的x、y和z坐标。通过这三个坐标,我们可以准确地描述一个点在三维空间中的位置。同样的,我们也可以使用三个数值来描述一个物体的方向或变化速率。

此外,三维的概念在许多其他领域也有应用。例如,在计算机图形学中,三维图形是通过在二维平面上描绘三维对象来创建的。通过使用三维建模软件,我们可以创建出非常逼真的三维模型。这些模型可以用于电影制作、游戏设计、建筑设计等领域。

三维空间的结构

三维空间是一个我们无法直接看见或触摸但无处不在的概念。它描述了我们周围世界的形状和大小,是我们理解物质世界的基础。三维空间中的每一个点可以用三个数来表示,这通常被称为三维坐标。

本文刊登于《科学之友》2024年9期
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