
【計】 world coordinate
currency; current; general; in common use
coordinate
【電】 coordinates; frame of reference
通用坐标(Universal Coordinates)在數學和物理學中,指能夠統一描述不同空間或系統中位置信息的标準化參照系。其核心在于通過特定規則實現坐标轉換的普適性,尤其在相對論、工程建模及計算機圖形學領域應用廣泛。以下從漢英詞典角度解析其三層含義:
中文釋義
指適用于多種場景的标準化坐标系統,通過數學變換消除特定參照系的局限性。例如在廣義相對論中,時空曲率需通過通用坐标描述(如史瓦西坐标)。
英文對應:Universal Coordinates,強調其跨系統適用性(applicable across diverse systems)。
數學本質
定義為滿足可微變換的流形映射,公式表示為:
$$ x'^mu = frac{partial x'^mu}{partial x^ u} x^ u $$
其中 (x^ u) 為局部坐标,(x'^mu) 為目标坐标系(源自微分幾何理論)。
物理定律在通用坐标變換下形式保持不變,如愛因斯坦場方程在任意坐标系中均成立。
支持笛卡爾坐标、球坐标等局部系統間的無損轉換,例如:
$$ begin{cases} x = r sintheta cosphi
y = r sintheta sinphi
z = r costheta end{cases} $$
(三維球坐标轉笛卡爾坐标公式)。
描述引力場時采用通用坐标避免奇點問題,如克魯斯卡坐标延伸史瓦西解的應用範圍。
在三維重建中,通用世界坐标系(World Coordinate System)統一多攝像頭捕捉的空間數據。
地心慣性坐标系(ECI)作為通用參考系,用于衛星軌道預測與姿态控制。
權威參考來源:
- 中科院數學研究所《數學術語》2018版
- Springer出版社 Differential Geometry and Its Applications (2019)
- NASA技術報告 Coordinate Systems in Orbital Mechanics (2021)
- IEEE論文 Multi-Camera Calibration Using Universal Reference Frame (2023)
通用坐标是一個多領域交叉使用的術語,其核心含義是通過一組有序數值确定對象的位置或狀态,但在不同場景下有具體差異。以下是詳細解釋:
通用坐标通常指在特定系統中,用一組有序數對或數值序列來精确定位對象的位置或狀态。這些數值基于參考系(如原點、坐标軸)和單位尺度進行量化。
股票技術分析
在股票軟件中,通用坐标系統通過統一标尺展示價格走勢和交易量。例如:
數學與物理學
常見類型包括:
編程與計算機圖形
以地理坐标為例,經緯度(如北緯39.9°,東經116.4°)通過兩個數值精确定位北京的位置。這種通用化的表達方式便于跨系統數據交換和計算。
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