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.

Giáo trình Đồ họa máy tính (Phần 1) trang 1

Trang 1

Giáo trình Đồ họa máy tính (Phần 1) trang 2

Trang 2

Giáo trình Đồ họa máy tính (Phần 1) trang 3

Trang 3

Giáo trình Đồ họa máy tính (Phần 1) trang 4

Trang 4

Giáo trình Đồ họa máy tính (Phần 1) trang 5

Trang 5

Giáo trình Đồ họa máy tính (Phần 1) trang 6

Trang 6

Giáo trình Đồ họa máy tính (Phần 1) trang 7

Trang 7

Giáo trình Đồ họa máy tính (Phần 1) trang 8

Trang 8

Giáo trình Đồ họa máy tính (Phần 1) trang 9

Trang 9

Giáo trình Đồ họa máy tính (Phần 1) trang 10

Trang 10

Tải về để xem bản đầy đủ

pdf 128 trang xuanhieu 8480
Bạn đang xem 10 trang mẫu của tài liệu "Giáo trình Đồ họa máy tính (Phần 1)", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

Tóm tắt nội dung tài liệu: Giáo trình Đồ họa máy tính (Phần 1)

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:

  • pdfgiao_trinh_do_hoa_may_tinh_phan_1.pdf