在计算机图形学和着色器开发中，旋转矩阵是处理物体旋转操作的核心工具之一。旋转操作是三维变换中相对复杂的一部分，主要通过线性代数中的矩阵运算实现。本篇文章将系统介绍三种围绕坐标轴的旋转矩阵的定义和性质。

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1. 什么是旋转矩阵？

旋转矩阵是用于将点绕某个轴旋转一定角度的变换矩阵。
在三维空间中，旋转通常围绕一个固定轴进行，比如 X 轴、Y 轴或 Z 轴。
特性：

• 正交性：旋转矩阵是正交矩阵，其转置矩阵与逆矩阵相等。
• 行列式：旋转矩阵的行列式值为 1。
• 组合性：多个旋转矩阵之间的组合仍是一个旋转矩阵。

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2. 三种旋转矩阵定义

2.1 绕 X 轴旋转

如果绕 X 轴旋转一个点 θ 角，使用的旋转矩阵记为 ，其定义如下：