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@ -23,28 +23,20 @@ Environment: Python 3.11. Do `pip install -r requirements.txt` to get necessary
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The scale in and scale out parameters are chosen so that combining the two mapping should give the identity mapping.
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## 关于标题“保角变换”
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## 关于二维保角变换
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保角变换就是保持变换前后角度不变的变换。
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保角变换 [Conformal Mapping](https://en.wikipedia.org/wiki/Conformal_map) 可以理解为保持角度不变的映射。[参考这里](https://en.wikipedia.org/wiki/Conformal_map#In_two_dimensions),二维平面中,映射保角的充要条件是对应的复变函数在解析(全纯)且导数不为零。如果映射对应的复变函数的共轭是全纯的,那么映射保角度但会让角的"方向"反向。
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前面提到、代码中实现的变换是反演变换([Inversion Transformation](https://en.wikipedia.org/wiki/Inversion_transformation)),和保角变换([Conformal Mapping](https://en.wikipedia.org/wiki/Conformal_map))很类似。
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### exp
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比如,对复变函数 $f(z) = e^z$,由于$f'(z)=e^z$,f 在全平面解析,所以带入 $z=x+iy$ 得到的映射$(x,y)\rightarrow (e^x\cos(y), e^x\sin(y))$ 就是一个保角映射。
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具体而言,代码里实现的反演变换
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### log
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又比如复变函数 $f(z) = \log(z)$,解析,对应的映射是 $(x,y)\rightarrow (\log(x^2+y^2),\arctan(\frac{y}{x}))$,也保角。
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```
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(x, y) -> ( x/(x*x+y*y), y/(x*x+y*y) )
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```
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### antiholo
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$(x,y)\rightarrow (\frac{x}{x^2+y^2}, \frac{y}{x^2+y^2})$ 对应的复变函数是 $f(z)=z/|z|^2=\frac{z}{z\bar{z}}=\frac{1}{|z|}$,可以证明它不解析。然而,它的共轭$\bar{f(z)}=\frac{1}{z}$是解析的,因为导数是 $\frac{d}{dz}(\frac{1}{z}) = -\frac{1}{z^2}$。因此,这是一个反方向的保角映射,即这个变换保持角度不变,但会镜像。
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把平面上的点映射到关于单位圆的对称点上:半径变为原来的倒数,角度不变。这个变换保持角度不变(但会镜像)
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它在几何上称为反演变换 [Inversion Transformation](https://en.wikipedia.org/wiki/Inversion_transformation) ,等同于把平面上的点映射到关于单位圆的对称点上:半径变为原来的倒数,角度不变。
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### 关于二维保角变换
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二维平面中,映射保角的充要条件是对应的复变函数在解析(全纯)且导数不为零。如果映射对应的复变函数的共轭是全纯的,那么映射保角度但会让角的“方向”反向。
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比如,对复变函数 $f(z) = e^z$,由于$f'(z)=e^z$,f 在全平面解析,所以带入 $z=x+iy$ 得到的映射$(x,y)\rightarrow (e^x\cos(y), e^x\sin(y))$ 就是一个保角映射。(选项 exp)
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又比如复变函数 $f(z) = \log(z)$,解析,对应的映射是 $(x,y)\rightarrow (\log(x^2+y^2),\arctan(\frac{y}{x}))$,也保角(选项 log)
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$(x,y)\rightarrow (\frac{x}{x^2+y^2}, \frac{y}{x^2+y^2})$ 对应的复变函数是 $f(z)=z/|z|^2=\frac{z}{z\bar{z}}=\frac{1}{|z|}$,可以证明它不解析。然而,它的共轭$\bar{f(z)}=\frac{1}{z}$是解析的,因为导数是 $\frac{d}{dz}(\frac{1}{z}) = -\frac{1}{z^2}$。因此,这是一个反方向的保角映射。(选项 antiholo)
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$(x,y) \rightarrow (\frac{x}{x^2+y^2},\frac{-y}{x^2+y^2})$对应的复变函数是 $f(z)=\frac{1}{z}$,解析,因此这是一个真的保角映射。(选项 holo)
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### holo
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$(x,y) \rightarrow (\frac{x}{x^2+y^2},\frac{-y}{x^2+y^2})$对应的复变函数是 $f(z)=\frac{1}{z}$,解析,因此这是一个真的保角映射。
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