ONE MORE VARIABLE. ONE MORE DEGREE OF FREEDOM.

从一条线,
到看不全的维度。

切换变量数量,拖动参数,看曲线、曲面和切片如何变化。
多一个变量,增加的是自由度;图像不一定变得更弯。

2 个独立输入 → 1 个标量输出
3D完整图像所需空间
三维图像需要支持 Canvas 的浏览器。公式、取样值和下方截线仍可阅读。
当前点的函数值 f

拖动旋转 · 滚轮缩放 · 双击复位
颜色 = 函数值 f
−90+9
固定 y 的截线当前取样点曲面高度 = f(x,y)
2

切一刀:只让 x 变化

纵轴固定 −9 ~ +9

多一元,到底多了什么?

f : ℝⁿ → ℝ
1 个输入→加上 1 个输出,用二维坐标画曲线。
2 个输入→加上 1 个输出,用三维坐标画曲面。
3 个输入→完整图像要四维;固定 1 元后看三维切片。
n 个输入→图像位于 n+1 维空间;固定 n−2 元后看曲面。

这里讨论实值函数。向量值函数、参数曲线、隐式方程的画法与维度计数需要另外区分。

更多变量 ≠ 更弯的曲线

线性函数在一元时是直线,二元时是平面,更多元时是超平面。弯曲与否取决于函数形式;变量数量决定输入的自由度,而不是“弯曲程度”。

一个切片 ≠ 完整的高维函数

三元以上时,拖动 z、w 等,相当于翻阅不同切片。输入空间着色则用 x、y、z 表示位置、用颜色表示 f;它不是把四维图像完整地投影成一张普通曲面。