Giáo trình Đồ họa máy tính (Phần 1)
1.1. Các khái niệm tổng quan của kỹ thuật đồ họa máy tính
Đồ họa máy tính là tất cả những gì liên quan đến việc sử dụng máy tính để phát
sinh ra hình ảnh. Các vấn đề liên quan tới công việc này bao gồm: tạo, lưu trữ, thao tác
trên các mô hình (các mô tả hình học của đối tượng) và các ảnh.
1.1.1. Kỹ thuật đồ họa máy tính
Kỹ thuật đồ hoạ máy tính (Computer Graphics) có thể định nghĩa như một lĩnh
vực của công nghệ thông tin mà ở đó nghiên cứu, xây dựng và tập hợp các công cụ
(mô hình lý thuyết và phần mềm) khác nhau để kiến tạo xây dựng, lưu trữ và xử lý các
mô hình (model) và hình ảnh (image) của đối tượng, sự vật hiện tượng khác nhau
trong cuộc sống, sản xuất và nghiên cứu. Các mô hình và hình ảnh này có thể là các
kết quả thu được từ những lĩnh vực khác nhau của nhiều ngành nghề khoa học (vật lý,
toán học, thiên văn học.) và bao trùm nhiều thể loại như: cấu trúc phân tử, cấu trúc
sinh học, mô hình vũ trụ.
Thuật ngữ kỹ thuật đồ hoạ máy tính được đề xuất bởi nhà khoa học người Mỹ
William Fetter vào năm 1960. Khi đó ông đang nghiên cứu xây dựng mô hình buồng
lái máy bay cho hãng Boeing của Mỹ. William Fetter đã dựa trên các hình ảnh ba
chiều của mô hình người phi công trong buồng lái máy bay để xây dựng nên một mô
hình tối ưu cho buồng lái máy bay Boeing. Đây là phương pháp nghiên cứu rất mới và
có những tính năng vượt trội hơn tất cả những phương pháp nghiên cứu xây dựng mô
hình buồng lái máy bay khác trước đó được áp dụng trong hãng Boeing. Phương pháp
này cho phép nhà thiết kế quan sát một cách trực quan vị trí của người lái trong
khoang buồng lái. William Fetter đã đặt tên cho phương pháp của mình là Computer
Graphics.
Trang 1
Trang 2
Trang 3
Trang 4
Trang 5
Trang 6
Trang 7
Trang 8
Trang 9
Trang 10
Tải về để xem bản đầy đủ
Tóm tắt nội dung tài liệu: Giáo trình Đồ họa máy tính (Phần 1)
sau đó phóng to lên gấp rƣỡi thì thu đƣợc A‘ và B‘ là: [a]--A‘(4.5 , -1.5) và B‘(-9 , 9) [b]--A‘(1.5 , -4.5) và B‘(-3 , 27) [c]--A‘(3 , -1.5) và B‘(-6 , 9) [d]--A‘(1.5 , - 3) và B‘(-3, 9) 13. Trong mặt phẳng cho tam giác ABC có toạ độ các đỉnh là A(-3.6, 4), B(12,-1) và C(-9,- 5). Thu hẹp tam giác đi 3 lần (theo trục ox), kéo dài tam giác lên gấp 3 lần (theo trục oy) sau đó đối xứng tam giác qua trục oy. Tam giác A‘B‘C‘ cuối cùng thu đƣợc sẽ có toạ độ là: [a]--A‘(1.2, 12), B‘(-4,-3) và C‘(3,-15) [b]--A‘(-1.2, -12), B‘(4,3) và C‘(-3,15) [c]--A‘(-10.8, -4/3), B‘(36,1/3) và C‘(-27,5/3) [d]--A‘(10.8, 4/3), B‘(-36,-1/3) và C‘(27,-5/3) 14. Trong mặt phẳng cho đoạn thẳng AB có các toạ độ là A(1.5,-3) và B(6,2). Phóng lớn đoạn thẳng lên gấp 1.8 lần sau đó lấy đối xứng qua trục ox. Đoạn thẳng A‘B‘ cuối cùng thu đƣợc có toạ độ là: [a]--A‘(-2.7, -5.4) và B‘(-10.8,3.9) [b]--A‘(-2.7, 5.4) và B‘(-10.8,-3.9) 110 Đồ họa máy tính [c]--A‘(2.7, 5.4) và B‘(10.8,-3.9) [d]--A‘(3.3,-1.2) và B‘(7.8,3.8) 15. Trong mặt phẳng có điểm A(-2,6), quay A quanh gốc toạ độ 1 góc -60o ta đƣợc điểm A‘ là: [a]--(-1 + √3; √3 + 3) [b]--(-3 + √3; √3 + 1) [c]--(-√3 + 1; -√3 + 3) [d]--(√3 + 1; √3 + 3) 16. Trong mặt phẳng cho đoạn thẳng MN có các toạ độ là M(-12,-4) và N(16,2). Quay đoạn thẳng này quanh O một góc 60o sau đó lấy đối xứng qua trục ox. Đoạn thẳng M‘N‘ cuối cùng thu đƣợc có toạ độ là: [a]--M'( - 6 +2√3; -6√3 + 2) và N'(8 - √3; 8√3 -1 ) [b]--M'( - 6 -2√3; 6√3 + 2) và N'(8 + √3; -8√3 -1 ) [c]--M'( 6 - 2√3; 2√3 + 3) và N'(4 - √3; 4√3 -1 ) [d]--M'( 6 + 2√3; 2√3 - 3) và N'(4 + √3; -4√3 -1 ) 17. Trong mặt phẳng có đoạn thẳng CD có toạ độ là C(2,-6) và D(18,8), quay đoạn thẳng một góc -90o sau đó phóng to lên gấp 2 lần. Toạ độ C‘ và D‘ cuối cùng thu đƣợc là: [a]--C‘(12,4) và D‘(-16,36) [b]--C‘(-12,-4) và D‘(16,-36) [c]--C‘(4,-12) và D‘(36,16) [d]--C‘(-4,12) và D‘(36,-16) Bài tập 1. Xây dựng công thức biến đổi đối tƣợng khi thực hiện các phép biến đổi: a. Đối xứng qua điểm có tọa độ (x0, y0) b. Đối xứng qua đƣờng thẳng song song với trục tung, cách trục tung một khoảng x = x0 c. Đối xứng qua đƣờng thẳng song song với trục hoành, cách trục hoành một khoảng y = y0 111 Đồ họa máy tính d. Đối xứng qua đƣờng phân giác góc phần tử thứ nhất (đƣờng thẳng y = x+a) e. Đối xứng qua đƣờng phân giác góc phần tƣ thứ 2 ( đƣờng thẳng y = -x+a) 2.Xây dựng công thức biến đổi đối tƣợng khi thực hiện các phép biến đổi: a. Thực hiện phép tỉ lệ với hệ số (Sx, Sy), sau đó quay đối tƣợng một góc α quanh gốc tọa độ b. Thực hiện phép tỉ lệ với hệ số (Sx, Sy) giữ nguyên điểm chốt (x0, y0), sau đó quay một góc α quanh (x0, y0) 3. Xây dựng công thức biến đổi đối tƣợng trong mặt phẳng sau khi thực hiện phép tỉ lệ với hệ số (Sx, Sy) với điểm chốt (x0, y0) và phép quay một góc α quanh điểm (x0, y0). 4. Cho tam giác ABC với các tọa độ A(20, 10), B(10, 30), C(30,20). Hãy xác định tọa độ mới của tam giác sau khi thực hiện thu nhỏ kích thƣớc tam giác bằng ½ kích thƣớc tam giác ban đầu sao cho tọa độ trọng tâm tam giác không đổi, sau đó quay tam giác 450 quanh điểm trọng tâm 5. Xây dựng công thức biến đổi đối tƣợng trong mặt phẳng sau khi quay đối tƣợng một góc α ngƣợc chiều kim đồng hồ quanh điểm có tọa độ (x0, y0) rồi thực hiện phép tỉ lệ với hệ số (Sx, Sy) với điểm chốt (x0, y0). 6. Cho tam giác ABC với các tọa độ A(5,0), B(10,10), C(30,20). Hãy xác định tọa độ mới của tam giác sau khi thực hiện quay tam giác 300 ngƣợc chiều kim đồng hồ quanh trọng tâm giác sau đó phóng to kích thƣớc tam giác bằng 2 lần kích thƣớc tam giác ban đầu sao cho tọa độ trọng tâm không đổi. 7. Xây dựng công thức biến đổi đối tƣợng trong mặt phẳng sau khi thực hiện phép tỉ lệ với hệ số tỉ lệ (Sx, Sy) với điểm chốt (x0, y0) không đổi sau đó lấy đối xứng qua điểm (x0, y0). 8. Cho tam giác ABC với các tọa độ A(0,10), B(5, 5), C(10,30). Hãy xác định tọa độ mới của tam giác sau khi thực hiện phóng to kích thƣớc tam giác bằng 2 kích thƣớc tam giác ban đầu sao cho tọa độ điểm A không đổi sau đó lấy đối xứng qua điểm A 9. Xây dựng công thức biến đổi đối tƣợng trong mặt phẳng sau khi thực hiện lấy đối xứng qua đƣờng thẳng y = x + a sau đó thực hiện phép tỉ lệ với hệ số (Sx, Sy) 112 Đồ họa máy tính 10. Cho tam giác ABC với các tọa độ A(0,0), B(10, 5), C(5, 20). Hãy xác định tọa độ mới của tam giác sau khi thực hiện lấy đối xứng qua đƣờng thẳng y = x + 5 và phóng to kích thƣớc tam giác bằng 2 kích thƣớc tam giác ban đầu. 11. Xây dựng công thức biến đổi đối tƣợng trong mặt phẳng sau khi thực hiện phép quay một góc α quanh gốc điểm (x0, y0) rồi lấy đối xứng qua đƣờng thẳng song song với trục hoành và đi qua điểm (x0, y0). 12. Cho tam giác ABC với các tọa độ A(0, 0), B(10, 10), C(5, 20). Hãy xác định tọa độ mới của tam giác sau khi thực hiện quay một góc 600 quanh điểm (5, 5) rồi lấy đối xứng qua đƣờng thẳng y = 5 13. Xây dựng công thức biến đổi đối tƣợng trong mặt phẳng sau khi thực hiện lấy đối xứng qua đƣờng thẳng y = -x + a, và thực hiện phép tỉ lệ với hệ số (Sx, Sy) 14. Cho tam giác ABC với các tọa độ A(0,0), B(10, 5), C(5, 20). Hãy xác định tọa độ mới của tam giác sau khi thực hiện lấy đối xứng qua đƣờng thẳng y = -x + 5 và phóng to kích thƣớc tam giác bằng 3 lần kích thƣớc tam giác ban đầu Hƣớng dẫn giải bài tập 1.a. Xây dựng công thức biến đổi khi thực hiện đối xứng qua điểm có tọa độ (x0, y0) Bƣớc 1: Tịnh tiến điểm (x0, y0) đối xứng về gốc tọa độ: 1 0 0 Ma trận biến đổi: T1= 0 1 0 − 0 − 0 1 Bƣớc 2: Thực hiện phép đối xứng qua gốc tọa độ −1 0 0 Ma trận biến đổi: T2= 0 −1 0 0 0 1 Bƣớc 3: Tịnh tiến điểm (x0, y0) về vị trí ban đầu 1 0 0 Ma trận biến đổi: T3= 0 1 0 0 0 1 Bƣớc 4: Ma trận của phép đối xứng qua điểm (x0, y0) đƣợc thực hiện bởi tích của 3 phép biến đổi sau: T=T1*T2*T3 1 0 0 −1 0 0 1 0 0 = 0 1 0 ∗ 0 −1 0 ∗ 0 1 0 − 0 − 0 1 0 0 1 0 0 1 113 Đồ họa máy tính −1 0 0 = 0 −1 0 2 ∗ 0 2 ∗ 0 1 b.Xây dựng công thức biến đổi khi thực hiện phép đối xứng qua đƣờng thẳng x = x0 Bƣớc 1: Thực hiện phép tịnh tiến sao cho đƣờng thẳng x = x0 trùng với trục tung 1 0 0 Ma trận biến đổi: T1= 0 1 0 − 0 0 1 Bƣớc 2: Thực hiện đối xứng qua trục tung −1 0 0 Ma trận biến đổi: T2= 0 1 0 0 0 1 Bƣớc 3: Tịnh tiến đƣờng thẳng x = x0 về vị trí ban đầu 1 0 0 Ma trận biến đổi: T3= 0 1 0 0 0 1 Bƣớc 4: Ma trận của phép đối xứng qua điểm (x0, y0) đƣợc thực hiện bởi tích của 3 phép biến đổi sau: T=T1*T2*T3 1 0 0 −1 0 0 1 0 0 = 0 1 0 ∗ 0 1 0 ∗ 0 1 0 − 0 0 1 0 0 1 0 0 1 −1 0 0 = 0 1 0 2 ∗ 0 0 1 c. Xây dựng công thức biến đổi khi xây dựng phép đối xứng qua đƣờng thẳng y = y0 Bƣớc 1: Thực hiện phép tịnh tiến sao cho đƣờng thẳng y = y0 trùng với trục hoành 1 0 0 Ma trận biến đổi: T1= 0 1 0 0 − 0 1 Bƣớc 2: Thực hiện đối xứng qua trục hoành 1 0 0 Ma trận biến đổi : T2= 0 −1 0 0 0 1 Bƣớc 3: Tịnh tiến đƣờng thẳng y = y0 về vị trí ban đầu 114 Đồ họa máy tính 1 0 0 Ma trận biến đổi : T3= 0 1 0 0 0 1 Bƣớc 4: Ma trận của phép đối xứng qua điểm (x0, y0) đƣợc thực hiện bởi tích của 3 phép biến đổi sau: T=T1*T2*T3 1 0 0 1 0 0 1 0 0 = 0 1 0 ∗ 0 −1 0 ∗ 0 1 0 0 − 0 1 0 0 1 0 0 1 1 0 0 = 0 −1 0 0 2 ∗ 0 1 d. Đối xứng qua đƣờng thẳng y = x + a Bƣớc 1: Tịnh tiến điểm (-a, 0) về gốc tọa độ 1 0 0 Ma trận biến đổi T1= 0 1 0 0 1 Bƣớc 2: Thực hiện phép đối xứng qua đƣờng phân giác 0 1 0 Ma trận biến đổi :T2= 1 0 0 0 0 1 Bƣớc 3: Phép tịnh tiến điểm (-a, 0) về vị trí ban đầu có ma trận là 1 0 0 Ma trận biến đổi :T3= 0 1 0 − 0 1 Bƣớc 4: Ma trận của phép đối xứng qua đƣờng thẳng y = x + a đƣợc thực hiện bởi tích của 3 phép biến đổi sau: T=T1*T2*T3 1 0 0 0 1 0 1 0 0 = 0 1 0 ∗ 1 0 0 ∗ 0 1 0 0 1 0 0 1 − 0 1 0 1 0 = 1 0 0 − 1 e. Đối xứng qua đƣờng thẳng y = -x + a Bƣớc 1: Tịnh tiến điểm (0, -a) về gốc tọa độ 115 Đồ họa máy tính 1 0 0 Ma trận biến đổi T1= 0 1 0 0 1 Bƣớc 2: Thực hiện đối xứng qua đƣờng phân giác 0 1 0 Ma trận biến đổi T2= 1 0 0 0 0 1 Bƣớc 3: Tịnh tiến về vị trí ban đầu: 1 0 0 Ma trận biến đổi T3= 0 1 0 0 − 1 Bƣớc 4: Ma trận của phép đối xứng qua đƣờng thẳng y= -x + a đƣợc thực hiện bởi tích của 3 phép biến đổi sau: T=T1*T2*T3 1 0 0 0 1 0 1 0 0 = 0 1 0 ∗ 1 0 0 ∗ 0 1 0 0 1 0 0 1 0 − 1 0 1 0 = 1 0 0 − 1 2. a. Xây dựng công thức biến đổi khi kết hợp phép tỉ lệ với hệ số (Sx, Sy) và phép quay một góc α quanh gốc tọa độ Bƣớc 1: Phép tỉ lệ với hệ số tỉ lệ (Sx, Sy) 푆 0 0 Ma trận biến đổi T1= 0 푆 0 0 0 1 Bƣớc 2: Phép quay với góc 훼 có ma trận là cos 훼 sin 훼 0 Ma trận biến đổi T2= − sin 훼 cos 훼 0 0 0 1 Bƣớc 3: Ma trận của kết hợp phép tỉ lệ với hệ số (Sx, Sy) và phép quay một góc α quanh gốc tọa độ là T=T1*T2 푆 0 0 cos 훼 sin 훼 0 = 0 푆 0 ∗ − sin 훼 cos 훼 0 0 0 1 0 0 1 116 Đồ họa máy tính 푆 ∗ cos 훼 푆 ∗ sin 훼 0 = −푆 ∗ sin 훼 푆 ∗ cos 훼 0 0 0 1 b. Xây dựng công thức biến đổi khi kết hợp phép tỉ lệ với hệ số (Sx, Sy) giữ nguyên điểm chốt (x0, y0) và phép quay một góc α quanh (x0, y0) Bƣớc 1: Tịnh tiến điểm chốt (x0, y0) về gốc tọa độ 1 0 0 Ma trận biến đổi :T1= 0 1 0 − 0 − 0 1 Bƣớc 2: Phép tỉ lệ với hệ số tỉ lệ (Sx, Sy) 푆 0 0 Ma trận biến đổi :T2= 0 푆 0 0 0 1 Bƣớc 3: Phép quay với góc 훼 quanh gốc tọa độ cos 훼 sin 훼 0 Ma trận biến đổi T3= − sin 훼 cos 훼 0 0 0 1 Bƣớc 4: Phép tịnh tiến điểm (x0, y0) về vị trí ban đầu 1 0 0 Ma trận biến đổi T4= 0 1 0 0 0 1 Bƣớc 5: Ma trận của phép tỉ lệ với hệ số tỉ lệ (Sx, Sy) và phép quay một góc α quanh gốc tọa độ đƣợc thực hiện bởi tích của 4 phép biến đổi sau: T=T1*T2*T3*T4 1 0 0 푆 0 0 cos 훼 sin 훼 0 1 0 0 = 0 1 0 ∗ 0 푆 0 ∗ − sin 훼 cos 훼 0 ∗ 0 1 0 − 0 − 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 = 푆 ∗ cos 훼 푆 ∗ sin 훼 0 −푆 ∗ sin 훼 푆 ∗ cos 훼 0 0 ∗ (1 − 푆 ∗ cos 훼) + 0 ∗ 푆 ∗ sin 훼 0 ∗ (1 − 푆 ∗ cos 훼) − 0 ∗ 푆 ∗ sin 훼 1 3.Xây dựng ma trận biến đổi Tịnh tiến điểm (x0, y0) về gốc tọa độ : 1 0 0 Ma trận biến đổi T1= 0 1 0 − 0 − 0 1 Thực hiện phép tỉ lệ với hệ số (Sx, Sy): 117 Đồ họa máy tính 푆 0 0 Ma trận biến đổi T2= 0 푆 0 0 0 1 Thực hiện phép quay với góc 훼 : cos 훼 sin 훼 0 Ma trận biến đổi T3= − sin 훼 cos 훼 0 0 0 1 Tịnh tiến về vị trí ban đầu: 1 0 0 Ma trận biến đổi T4= 0 1 0 0 0 1 Ma trận tổng hợp T=T1*T2*T3*T4 1 0 0 푆 0 0 cos 훼 sin 훼 0 1 0 0 = 0 1 0 ∗ 0 푆 0 ∗ − sin 훼 cos 훼 0 ∗ 0 1 0 − 0 − 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 Kết quả T = 푆 ∗ cos 훼 푆 ∗ sin 훼 0 −푆 ∗ sin 훼 푆 ∗ cos 훼 0 0 ∗ (1 − 푆 ∗ cos 훼) + 0 ∗ 푆 ∗ sin 훼 0 ∗ (1 − 푆 ∗ cos 훼) − 0 ∗ 푆 ∗ sin 훼 1 4. 2 2 A(20, 10) => x‘ = 20+5 = 23.53553, y‘ = 20 - 5 = 16.46447 A 2 A 2 B(10, 30) => x‘B = 20-5 2 = 12.92893, y‘B = 20 2 2 C(30,20) => x‘C = 20+5 = 23.53553, y‘C = 20 + 5 = 23.53553 2 2 5. Xây dựng ma trận biến đổi - Tịnh tiến điểm (x0, y0) về gốc tọa độ: 1 0 0 Ma trận biến đổi T1= 0 1 0 − 0 − 0 1 Thực hiện phép quay với góc 훼 : cos 훼 sin 훼 0 Ma trận biến đổi T2= − sin 훼 cos 훼 0 0 0 1 Thực hiện phép tỉ lệ với hệ số (Sx, Sy): 118 Đồ họa máy tính 푆 0 0 Ma trận biến đổi T3= 0 푆 0 0 0 1 Tịnh tiến về vị trí ban đầu: 1 0 0 Ma trận biến đổi T4= 0 1 0 0 0 1 Ma trận tổng hợp T=T1*T2*T3*T4 1 0 0 cos 훼 sin 훼 0 푆 0 0 1 0 0 = 0 1 0 ∗ − sin 훼 cos 훼 0 ∗ 0 푆 0 ∗ 0 1 0 − 0 − 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 Kết quả 푆 ∗ cos 훼 푆 ∗ sin 훼 0 −푆 ∗ sin 훼 푆 ∗ cos 훼 0 0 ∗ (1 − 푆 ∗ cos 훼) + 0 ∗ 푆 ∗ sin 훼 0 ∗ (1 − 푆 ∗ cos 훼) − 0 ∗ 푆 ∗ sin 훼 1 6. A(5,0) => x‘A = 25 - 10 3 = 7.679491, y‘A = -5 - 10 3 = -17.32051 B(10, 10) => x‘B = 15 - 5 3 = 6.339745, y‘B = -5 C(30,20) => x‘C = 5 + 15 3 = 30.98076, y‘C = 25 + 10 3 = 42.32051 7. Xây dựng ma trận biến đổi Tịnh tiến điểm (x0, y0) về gốc tọa độ : 1 0 0 Ma trận biến đổi T1= 0 1 0 − 0 − 0 1 Thực hiện phép tỉ lệ với hệ số (Sx, Sy): 푆 0 0 Ma trận biến đổi T2= 0 푆 0 0 0 1 Thực hiện lấy đối xứng qua gốc tọa độ −1 0 0 Ma trận biến đổi T3 = 0 −1 0 0 0 1 Tịnh tiến về vị trí ban đầu: 119 Đồ họa máy tính 1 0 0 Ma trận biến đổi T4= 0 1 0 0 0 1 Ma trận tổng hợp T=T1*T2*T3*T4 1 0 0 푆 0 0 −1 0 0 1 0 0 = 0 1 0 ∗ 0 푆 0 ∗ 0 −1 0 ∗ 0 1 0 − 0 − 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 Kết quả −푆 0 0 T = 0 −푆 0 0 ∗ (1 + 푆 ) 0 ∗ (1 + 푆 ) 1 8. Tọa độ điểm A không đổi sau khi thực hiện phép biến đổi B(5, 5) => xB = -10, yB = 20 C(10,30) => xC = -20, yC = -30 9.Xây dựng ma trận biến đổi Tịnh tiến sao cho đƣờng thẳng y = x+a trùng với đƣờng thẳng y = x (tịnh tiến điểm (-a, 0) về gốc tọa độ ): 1 0 0 Ma trận biến đổi T1= 0 1 0 0 1 Thực hiện lấy đối xứng qua đƣờng thẳng y = x 0 1 0 Ma trận biến đổi T2 = 1 0 0 0 0 1 Tịnh tiến về vị trí ban đầu: 1 0 0 Ma trận biến đổi T3= 0 1 0 − 0 1 Thực hiện phép tỉ lệ với hệ số (Sx, Sy): 푆 0 0 Ma trận biến đổi T4= 0 푆 0 0 0 1 Ma trận tổng hợp T=T1*T2*T3*T4 120 Đồ họa máy tính 1 0 0 0 1 0 1 0 0 푆 0 0 = 0 1 0 * 1 0 0 * 0 1 0 ∗ 0 푆 0 0 1 0 0 1 − 0 1 0 0 1 Kết quả 0 푆 0 푆 0 0 − ∗ 푆 ∗ 푆 1 10.A(0,0) => xA = -10, yA = 10 B(10, 5) => xB = 0, yB = 30 C(5, 20) => xC = 30, yB = 20 11.Xây dựng ma trận biến đổi Tịnh tiến điểm (x0, y0) về gốc tọa độ : 1 0 0 Ma trận biến đổi T1= 0 1 0 − 0 − 0 1 Thực hiện phép quay với góc 훼 : cos 훼 sin 훼 0 Ma trận biến đổi T2= − sin 훼 cos 훼 0 0 0 1 Thực hiện lấy đối xứng qua trục hoành 1 0 0 Ma trận biến đổi T3= 0 −1 0 0 0 1 Tịnh tiến về vị trí ban đầu : 1 0 0 Ma trận biến đổi T4= 0 1 0 0 0 1 Ma trận tổng hợp T=T1*T2*T3*T4 1 0 0 cos 훼 sin 훼 0 1 0 0 1 0 0 = 0 1 0 ∗ − sin 훼 cos 훼 0 * 0 −1 0 * 0 1 0 − 0 − 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 Kết quả 표푠훼 −푠푖푛훼 0 T = −푠푖푛훼 − 표푠훼 0 0 ∗ 푠푖푛훼 + 0(1 − 표푠훼) 0 ∗ 푠푖푛훼 + 0(1 + 표푠훼) 1 121 Đồ họa máy tính 12.A(0, 0) => A‘(5( 3 +1)/2, 5( 3 +3)/2) = (6.830127, 11.83013) B(10, 10) => B‘((15 -5 3 )/2, (5 -5 3 )/2) = (3.169873, -1.830127) C(5, 20) => C‘((10 -15 3 )/2, -5/2) = (-7.990381, -2.5) 13. Xây dựng ma trận biến đổi Tịnh tiến sao cho đƣờng thẳng y = -x+a trùng với đƣờng thẳng y = -x (tịnh tiến điểm (-a, 0) về gốc tọa độ ): 1 0 0 Ma trận biến đổi T1= 0 1 0 − 0 1 Thực hiện lấy đối xứng qua đƣờng thẳng y = -x 0 −1 0 Ma trận biến đổi T2 = −1 0 0 0 0 1 Tịnh tiến về vị trí ban đầu: 1 0 0 Ma trận biến đổi T3= 0 1 0 0 1 Thực hiện phép tỉ lệ với hệ số (Sx, Sy): 푆 0 0 Ma trận biến đổi T4= 0 푆 0 0 0 1 Ma trận tổng hợp T=T1*T2*T3*T4 1 0 0 0 −1 0 1 0 0 푆 0 0 = 0 1 0 * −1 0 0 * 0 1 0 ∗ 0 푆 0 − 0 1 0 0 1 0 1 0 0 1 Kết quả 0 −푆 0 T = −푆 0 0 ∗ 푆 ∗ 푆 1 14. A(0,0) => xA = 15, yA = 15 B(10, 5) => xB = 0, yB = -15 C(5, 20) => xC = -45, yB = 0 122
File đính kèm:
- giao_trinh_do_hoa_may_tinh_phan_1.pdf