请解释平移、缩放和旋转矩阵的作用与特点，并说明它们在三维图形变换中的应用。

回答思路

1. 准确描述三种变换矩阵的形式和作用
2. 说明平移矩阵为何是仿射变换而非线性变换
3. 解释旋转和缩放矩阵的正交或对角性质
4. 举例说明它们在图形学中的组合使用