Graka komputerowa Wykªad 3 Geometria pªaszczyzny

Podobne dokumenty
2. L(a u) = al( u) dla dowolnych u U i a R. Uwaga 1. Warunki 1., 2. mo»na zast pi jednym warunkiem: L(a u + b v) = al( u) + bl( v)

Rachunek caªkowy funkcji wielu zmiennych

Zadania z z matematyki dla studentów gospodarki przestrzennej UŠ. Marek Majewski Aktualizacja: 31 pa¹dziernika 2006

Arkusz 4. Elementy geometrii analitycznej w przestrzeni

Elementy geometrii w przestrzeni R 3

Wektor. Uporz dkowany ukªad liczb (najcz ±ciej: dwóch - na pªaszczy¹nie, trzech - w przestrzeni 3D).

r = x x2 2 + x2 3.

Elementy geometrii analitycznej w przestrzeni

Krzywe i powierzchnie stopnia drugiego

Wektory w przestrzeni

Wykªad 4. Funkcje wielu zmiennych.

Przeksztaªcenia liniowe

Rozwi zanie równania ró»niczkowego metod operatorow (zastosowanie transformaty Laplace'a).

i = [ 0] j = [ 1] k = [ 0]

Podstawy robotyki. Wykład II. Robert Muszyński Janusz Jakubiak Instytut Informatyki, Automatyki i Robotyki Politechnika Wrocławska

gdzie wektory α i tworz baz ortonormaln przestrzeni E n

Dydaktyka matematyki III-IV etap edukacyjny (wykłady)

MECHANIKA OGÓLNA (II)

Liczby zespolone. dr Krzysztof yjewski Mechatronika; S-I 0.in». 6 pa¹dziernika Oznaczenia. B dziemy u»ywali nast puj cych oznacze«:

Andrzej Marciniak GRAFIKA KOMPUTEROWA. Wykłady dla studentów kierunku informatyka Państwowej Wyższej Szkoły Zawodowej w Kaliszu

Dynamika Bryªy Sztywnej

1 Granice funkcji wielu zmiennych.

Grafika komputerowa Wykład 4 Geometria przestrzenna

Geometria. Šukasz Dawidowski. 25 kwietnia 2016r. Powtórki maturalne

1. H.S.M. Coxeter Wst p do geometrii dawnej i nowej. 2. R.Courant, H. Robbins Co to jest matematyka.

2 Statyka. F sin α + R B = 1 1 n ( 1. Rys. 1. mg 2

Podstawy POV-Ray'a. Diana Doma«ska. Uniwersytet l ski. Diana Doma«ska (U ) Podstawy POV-Ray'a 1 / 13

Stereometria (geometria przestrzenna)

WBiA Architektura i Urbanistyka. 1. Wykonaj dziaªania na macierzach: Które z iloczynów: A 2 B, AB 2, BA 2, B 2 3, B = 1 2 0

Arkusz maturalny. Šukasz Dawidowski. 25 kwietnia 2016r. Powtórki maturalne

Arkusz 6. Elementy geometrii analitycznej w przestrzeni

Funkcje charakterystyczne zmiennych losowych, linie regresji 1-go i 2-go rodzaju

Przekształcenia geometryczne w grafice komputerowej. Marek Badura

Zbiory i odwzorowania

Przetwarzanie sygnaªów

Pewne algorytmy algebry liniowej Andrzej Strojnowski

Wykład 14. Elementy algebry macierzy

Zastosowanie przeksztaªcenia Laplace'a. Przykªad 1 Rozwi» jednorodne równanie ró»niczkowe liniowe. ÿ(t) + 5ẏ(t) + 6y(t) = 0 z warunkami pocz tkowymi

Liniowe równania ró»niczkowe n tego rz du o staªych wspóªczynnikach

Kinematyka 2/15. Andrzej Kapanowski ufkapano/ Instytut Fizyki, Uniwersytet Jagiello«ski, Kraków. A. Kapanowski Kinematyka

1. Przedstaw w postaci algebraicznej liczby zespolone: 2. Narysuj zbiory punktów na pªaszczy¹nie:

Statystyka matematyczna - ZSTA LMO

Endomorfizmy liniowe

Pochodna funkcji jednej zmiennej

Obraz jako funkcja Przekształcenia geometryczne

dr Mariusz Grządziel 15,29 kwietnia 2014 Przestrzeń R k R k = R R... R k razy Elementy R k wektory;

AM II /2019 (gr. 2 i 3) zadania przygotowawcze do I kolokwium

1 Przestrzeń liniowa. α 1 x α k x k = 0

Opis matematyczny ukªadów liniowych

Układy krystalograficzne

Funkcje wielu zmiennych

ZADANIA OTWARTE KRÓTKIEJ ODPOWIEDZI

Funkcje wielu zmiennych

1 Przypomnienie wiadomo±ci ze szkoªy ±redniej. Rozwi zywanie prostych równa«i nierówno±ci

Drgania układu o wielu stopniach swobody

DEFINICJE: Punkt, prosta, płaszczyzna i przestrzeń są pojęciami pierwotnymi przyjmowanymi bez definicji,

Janusz Adamowski METODY OBLICZENIOWE FIZYKI Zastosowanie eliptycznych równa«ró»niczkowych

ARKUSZ PRÓBNEJ MATURY Z OPERONEM MATEMATYKA

1 0 Je»eli wybierzemy baz A = ((1, 1), (2, 1)) to M(f) A A =. 0 2 Daje to znacznie lepszy opis endomorzmu f.

PRZYPOMNIENIE Ka»d przestrze«wektorow V, o wymiarze dim V = n < nad ciaªem F mo»na jednoznacznie odwzorowa na przestrze«f n n-ek uporz dkowanych:

Analiza Matematyczna Praca domowa

- Wydział Fizyki Zestaw nr 2. Krzywe stożkowe

Grafika komputerowa Wykład 8 Modelowanie obiektów graficznych cz. II

Spis tre±ci. 1 Gradient. 1.1 Pochodna pola skalarnego. Plan

Algebra linowa w pigułce

1 Trochoidalny selektor elektronów

W poprzednim odcinku... Podstawy matematyki dla informatyków. Relacje równowa»no±ci. Zbiór (typ) ilorazowy. Klasy abstrakcji

Statystyka opisowa. Wykªad II. Elementy statystyki opisowej. Edward Kozªowski.

Wstęp do Modelu Standardowego

Funkcje wielu zmiennych

Analiza Matematyczna. Zastosowania Całek

PODSTAWY RACHUNKU WEKTOROWEGO

Algebra liniowa z geometria. - zadania Rok akademicki 2010/2011

istnienie elementu neutralnego dodawania (zera): 0 K a K a + 0 = a, istnienie elementu neutralnego mno»enia (jedynki): 1 K a K a 1 = a,

21 Symetrie Grupy symetrii Grupa translacji

jest wierzchołkiem kąta prostego. Przeciwprostokątna AB jest zawarta w prostej o równaniu 3 x y + 2 = 0. Oblicz współrzędne punktów A i B.

Rachunek całkowy funkcji wielu zmiennych

Arkusz maturalny. Šukasz Dawidowski. 25 kwietnia 2016r. Powtórki maturalne

Matematyka dla studentów kierunku Projetowanie Architektury Wn trz i Otoczenia. Jolanta Rosiak

Wst p do sieci neuronowych, wykªad 14 Zespolone sieci neuronowe

ZADANIA ZAMKNI TE. W zadaniach od 1. do 20. wybierz i zaznacz na karcie odpowiedzi jedn poprawn odpowied.

Oba zbiory s uporz dkowane liniowo. Badamy funkcj w pobli»u kresów dziedziny. Pewne punkty szczególne (np. zmiana denicji funkcji).

Co i czym mo»na skonstruowa

Przekształcenia wykresów funkcji

Wst p do graki komputerowej i geometrii obliczeniowej. Jakub Maksymiuk

Laboratorium z Krystalografii. 2 godz.

Roger Bacon Def. Def. Def Funktory zdaniotwórcze

Funkcja kwadratowa, wielomiany oraz funkcje wymierne

Układy równań liniowych, macierze, Google

Krzywe stożkowe Lekcja II: Okrąg i jego opis w różnych układach współrzędnych

rectan.co.uk 1. Szkic projektu Strona:1

1. ODPOWIEDZI DO ZADAŃ TESTOWYCH

Podstawy robotyki wykład III. Kinematyka manipulatora

Analiza Matematyczna MAT1317

KURS GEOMETRIA ANALITYCZNA

Pochodna funkcji. Niech f : A R, a A i załóżmy, że istnieje α > 0 taka, że

Rozkład figury symetrycznej na dwie przystające

Funkcje analityczne. Wykład 4. Odwzorowania wiernokątne. Paweł Mleczko. Funkcje analityczne (rok akademicki 2016/2017) dla każdego s = (s.

Transkrypt:

Graka komputerowa Wykªad 3 Geometria pªaszczyzny Instytut Informatyki i Automatyki Pa«stwowa Wy»sza Szkoªa Informatyki i Przedsi biorczo±ci w Šom»y 2 0 0 9

Spis tre±ci Spis tre±ci 1 Przeksztaªcenia pªaszczyzny 2

Spis tre±ci Spis tre±ci 1 Przeksztaªcenia pªaszczyzny 2

Przeksztaªcenia 2D Translacja i obrót punktu w pªaszczy¹nie Translacja Rys. 1: Translacja punktu na pªaszczy¹nie

Przeksztaªcenia 2D Translacja i obrót punktu w pªaszczy¹nie Obrót Niech wspóªrz dne kartezja«skie punktu P1 w biegunowym ukªadzie wspóªrz dnych (r, ψ) wynosz x1 = r cos ψ; y1 = r sin ψ Obrazem tego punktu po obrocie o k t ϕ wokóª pocz tku ukªadu wspóªrz dnych jest punt P2 o wspóªrz dnych biegunowych (r, ψ + ϕ), czyli (cos(α + β) = cos α cos β sin α sin β) x2 = r cos(ψ + ϕ) = r cos ψ cos ϕ r sinψ sin ϕ y2 = r sin(ψ + ϕ) = r cos ψ sin ϕ + r sin ψ cos ϕ

Przeksztaªcenia 2D Translacja i obrót punktu w pªaszczy¹nie Obrót Rys. 2: Obrót punktu P1 o k t ϕ wokóª pocz tku ukªadu wspóªrz dnych na pªaszczy¹nie

Przeksztaªcenia 2D Translacja i obrót punktu w pªaszczy¹nie Obrót Mo»emy t transformacj obrotu zapisa w postaci macierzowej: [ x ] [ ] [ ] cos ϕ sin ϕ x y = sin ϕ cos ϕ y Przejd¹my do wspóªrz dnych jednorodnych: punkty z R 2 traktujemy jako elementy przestrzeni R 3 le» ce w pªaszczy¹nie z = 1, czyli o trzech wspóªrz dnych (x, y, 1)

Przeksztaªcenia 2D Translacja i obrót punktu w pªaszczy¹nie Obrót i translacja we wspóªrz dnych jednorodnych Translacja [ x, y, 1 ] = [ x, y, 1 ] 1 0 0 0 1 0 tx ty 1 Obrót [ x, y, 1 ] = [ x, y, 1 ] cos ϕ sin ϕ 0 sinϕ cos ϕ 0 0 0 1

Przeksztaªcenia 2D Translacja i obrót punktu w pªaszczy¹nie Obrót i translacja we wspóªrz dnych jednorodnych wokóª dowolnego punktu (x0, y0) [ x, y, 1 ] = [ x, y, 1 ] 1 0 0 0 1 0 cos ϕ sin ϕ 0 sinϕ cos ϕ 0 x0 y0 1 1 0 0 0 1 0 0 0 1 x0 y0 1 czyli P = P T 1 R ϕ T 2

Skalowanie Przeksztaªcenia 2D Skalowanie we wspóªrz dnych jednorodnych P P = (sx x, sy y), czyli [ x, y, 1 ] = [ x, y, 1 ] sx 0 0 0 sy 0 0 0 1

Skalowanie Przeksztaªcenia 2D Rys. 3: Skalowanie w kierunkach sko±nych do osi ukªadu

Skalowanie Przeksztaªcenia 2D Rys. 4: Obraz kwadratu jednostkowego przy skalowaniu okre±lonym k tem ϕ = 30 i mno»nikami sx = 2 i sy = 1/2

Jednokªadno± Przeksztaªcenia 2D Jednokªadno±ci o ±rodku S = (x0, y0) i skali k 0 nazywamy przeksztaªcenie pªaszczyzny, w którym obrazem punktu P = (x, y) 1est taki punkt P = (x, y ),»e SP = ksp, a zatem a w notacji macierzowej [ (x, y ) = (x0, y0) + k(x x0, y y0) x, y, 1 ] = [ x, y, 1 ] k 0 0 0 k 0 (1 k)x0 (1 k)y0 1 Dla k = 1 przeksztaªcenie takie jest symetri o ±rodku w punkcie S

Przeksztaªcenia 2D Powinowactwo prostok tne Rys. 5: Powinowactwo prostok tne

Przeksztaªcenia 2D Powinowactwo prostok tne Wektor [a, b] do prostej ax + by + c = 0. Punkt Q jest zatem równy P + t[a, b] dla pewnej warto±ci parametru t. Warto± t wyznaczamy z warunku,»e Q le»y na osi powinowactwa, a wi c St d a(x + ta) + b(y + tb) + c = 0 ax + by + c ax + by + c t = a 2 + b 2 i Q = (x, y) a 2 + b 2 (a, b) W omawianym przeksztaªceniu obrazem punktu P ma by punt P speªniaj cy zale»no± QP = k QP, a wi c P = Q + k(p Q)

Przeksztaªcenia 2D Powinowactwo prostok tne Ostatecznie P ax + by + c = (x, y) + (k 1) a 2 + b 2 (a, b) lub w zapisie macierzowym [ x, y, 1 ] = [ x, y, 1 ] 1 + w 2 a wab 0 wab 1 + wb 2 0 wac wbc 1 gdzie w = (k 1)/(a 2 + b 2 ). Dla k = 1 to jest symetria osiowa. Odlegªo± P od Q ax + by + c ρ = a 2 + b 2

Literatura Przeksztaªcenia 2D [1] M. Jankowski, Elementy graki komputerowej, WNT, 2006 [2] Tablice matematyczne, zyczne i astronomiczne, Wydawnictwa Szkolne i Pedagogiczne, Warszawa 1984

Koniec? :-( Przeksztaªcenia 2D Koniec wykªadu 3