Podręcznik Grafika komputerowa i wizualizacja

Rozdział 4. PRZEKSZTAŁCENIA GEOMETRYCZNE

4.2. Przekształcenia 2D

Niech położenie punktu o współrzędnych (xp, yp) na płaszczyźnie  reprezentuje wektor P :



Jeśli macierz M opisuje pewną transformację geometryczną to operację tę można opisać następująco:


czyli:


 gdzie P’ opisuje położenie punktu po przekształceniu. Oczywiście, jeśli wynik mnożenia macierzy jest nieznormalizowany, to należy dokonać normalizacji.


Translacja.



Rys.4.2. Translacja o wektor na płaszczyźnie.


Jak opisać translację na płaszczyźnie?

Operację tę opisuje macierz translacji   .

 

Między współrzędnymi zachodzi następujący związek:

 

i jest to równoważne opisowi translacji o wektor w postaci układu równań:

  .


Symetrie osiowe.

    

 Rys.4.3 Symetria osiowa względem osi 0X.

    

 Rys.4.4 Symetria osiowa względem osi 0Y.

 

 

Symetria środkowa.

     

 Rys.4.5 Symetria środkowa względem punktu [0,0] .

 

Obrót wokół początku układu współrzędnych.

   f

  Rys.4.6 Obrót wokół początku układu współrzędnych o  zadany kąt.

 

Skalowanie.

         

 Rys.4.7 Symetria środkowa względem punktu [0,0] .

Skalowanie jest przykładem przekształcenia nieizometrycznego, to znaczy niezachowujacego odległości punktów.

 

Pochylenie.

     

  Rys.4.8 Pochylenie: zmiana współrzędnej y .

 

    

                                                             Rys.4.9 Pochylenie: zmiana współrzędnej x .

 Pochylenie jest rzadziej stosowanym przekształceniem. Daje możliwość zniekształcenia figury. Nie zachowuje odległości punktów. Figura i jej obraz w tym przekształceniu nie są podobne.