Геометрические преобразования в компьютерной графике. Косников Ю.Н. - 22 стр.

UptoLike

Составители: 

Удобно записывать аффинные преобразования в матричной форме.
Во-первых, можно компактно описывать сложные преобразования как
сочетание (суперпозицию) простых. Во-вторых, в технических средствах
компьютерной графики заложены возможности быстрого выполнения
матричных операций (программно или аппаратно). Матричная запись в
общем виде должна выглядеть так:
,Tyxyx
=
(2.2)
где T – матрица геометрического преобразования.
Для получения результирующих координат x
, y
нужно умножить
матрицу-строку
yx
на матрицу T. Матрицу T можно получить из
системы уравнений (2.1), она может выглядеть только как
транспонированная матрица коэффициентов этих выражений:
.
00
2212
2111
=
yx
tt
tt
T
Однако приведенный вид матрицы невозможен для матричного умножения
(2.2). Поскольку не совпадают размерности перемножаемых матриц,
получить исходные выражения перевода их перемножением нельзя. Для
установления соответствия размерностей в выражении (2.2) матрицы-
строки
yxyx ,
должны иметь три элемента, то есть точка на
плоскости должна описываться тремя координатами. Это возможно при
использовании так называемых однородных координат.
2.2 Однородные координаты. Матричное представление
аффинных преобразований
22
                                                                                   22


     Удобно записывать аффинные преобразования в матричной форме.
Во-первых, можно компактно описывать сложные преобразования как
сочетание (суперпозицию) простых. Во-вторых, в технических средствах
компьютерной графики заложены возможности быстрого выполнения
матричных операций (программно или аппаратно). Матричная запись в
общем виде должна выглядеть так:

                                x∗   y∗ = x      y ⋅T,                          (2.2)

где T – матрица геометрического преобразования.

Для получения результирующих координат x∗, y∗ нужно умножить

матрицу-строку x y на матрицу T. Матрицу T                     можно получить из
системы      уравнений      (2.1),   она           может   выглядеть   только    как
транспонированная матрица коэффициентов этих выражений:
                                          t11 t 21
                                      T = t12 t 22 .
                                           x0∗    y0∗

Однако приведенный вид матрицы невозможен для матричного умножения
(2.2). Поскольку не совпадают размерности перемножаемых матриц,
получить исходные выражения перевода их перемножением нельзя. Для
установления соответствия размерностей в выражении (2.2) матрицы-
         ∗
строки x      y∗ , x   y   должны иметь три элемента, то есть точка на
плоскости должна описываться тремя координатами. Это возможно при
использовании так называемых однородных координат.


     2.2 Однородные координаты. Матричное представление
     аффинных преобразований