四、相对于任意平面的反射

    三维反射可以是关于给定反射轴的或者是关于给定反射平面的。关于给定轴的反射等价于绕此轴旋转180°。而关于给定平面的反射等价于四维空间中的180°旋转。如果反射平面是坐标平面,可以将此变换看成是左手坐标系和右手坐标系之间的转换。例如:相对于xoy坐标平面的反射,如图4.11所示。它保持x和y坐标不变,但改变z坐标的符号。其变换矩阵为


  假设有一个过点V=[Vx,Vy,Vz,1]T的平面,其单位法矢量为N=[a,b,c,0]T,NTN=1,如图4.12所示。其平面方程为
ax + by + cz + d = 0
其中,
d = -NT V。
    三维空间中的任意一个点P=[Px, Py, Pz, 1]T相对于该平面作反射变换后到达P′=[P′x,P′y,P′z,1]T。根据几何关系,可以得到:(如左)