
kgkr_zhovtyak
.pdfГУАП
КАФЕДРА № 44
ОТЧЕТ ЗАЩИЩЕН С ОЦЕНКОЙ
ПРЕПОДАВАТЕЛЬ
Старший преподаватель |
|
|
|
Д.А. Булгаков |
должность, уч. степень, звание |
|
подпись, дата |
|
инициалы, фамилия |
ОТЧЕТ О КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЕ
АФИННЫЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ И ПРОЕКЦИИ
по курсу: Компьютерная графика
РАБОТУ ВЫПОЛНИЛ |
|
|
|
|
|
|
СТУДЕНТ ГР. № |
4016 |
|
|
|
М.О. Жовтяк |
|
|
|
|
|
подпись, дата |
|
инициалы, фамилия |
Санкт-Петербург 2021

Вариант №17 1) Аффинные преобразования на плоскости
Нарисовать многоугольник в форме параллелограмма, задать матрицу его координат и при помощи матричных операторов выполнить: поворот по часовой стрелке на 45о относительно начала системы координат; отражение по вертикали; перенос вправо по горизонтали.
Создан многоугольник в форме параллелограмма (рис. 1).
Рисунок 1 - Прямоугольник в форме параллелограмма
Матрица начальных координат параллелограмма:
1 |
1 |
1 |
2 |
3 |
1 |
6 |
3 |
1 |
(5 |
1 |
1) |
Поворот по часовой стрелке на 45о относительно начала системы координат
Формула и матрица, по которой будет осуществляться поворот:
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
√2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
{ |
′ |
= cos 45 − sin 45 |
(cos 45 |
− sin 45) = |
2 |
||
|
|
|
|
||||
′ |
|
√2 |
|||||
|
|
= sin 45 + cos 45 |
sin 45 |
cos 45 |
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
||
|
|
|
|
|
( 0 |
Применение формулы на начальных координатах фигуры:
√2 − 2 0
√2
2
0
0 1)
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
√2 |
|
|
0 |
|
|
|
|
1 |
|||||
|
|
|
|
√2 |
− |
|
√2 |
0 |
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
1 |
1 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5√2 |
|
√2 |
|
|||||||||||||
|
2 |
2 |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
2 |
3 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
√2 |
|
√2 |
0 |
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
1 |
||||||||||||||
6 |
3 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
9√2 |
|
|
3√2 |
1 |
||||||||||
|
2 |
|
|
2 |
|
|
|
− |
|||||||||||||||||||||
(5 |
1 |
1) |
( |
|
|
|
|
|
) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|||||||
0 |
|
|
0 |
|
|
1 |
2 |
|
|
|
2 |
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
) |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(3√2 |
−2√2 |

Итоговое положение многоугольника относительно начального:
Рисунок 2 - Повернутая фигура
Отражение по вертикали
Формула и матрица, по которой будет осуществляться отражение по вертикали:
|
′ |
= − |
|
|
|
−1 |
0 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
{ |
( 0 |
1 |
0) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
′ |
= |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
0 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Применение формулы на координатах фигуры: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
√2 |
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
1 |
|
|
|
−√2 |
|
0 |
|
|
|
1 |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
5√2 |
|
|
√2 |
|
|
−1 |
0 |
0 |
− |
5√2 |
|
√2 |
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
1 |
( 0 1 0) = |
2 |
|
|
|
|
2 |
|
|
|
1 |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
0 |
0 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
||||
|
|
|
|
9√2 |
− |
3√2 |
− |
9√2 |
− |
|
3√2 |
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
||||
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
2 |
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
) |
|
|
(−3√2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
) |
||||||||||
|
|
|
(3√2 |
−2√2 |
|
|
|
|
−2√2 |
Итоговое положение многоугольника относительно предыдущего:
Рисунок 3 - Отраженный многоугольник
Перенос вправо по горизонтали
Формула и матрица, по которой будет осуществляться перенос вправо по горизонтали:

|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
0 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
′ = + 3√2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
{ |
|
( |
0 |
|
|
|
1 |
0) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
′ = |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
3√2 |
0 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
Применение формулы на матрице координат фигуры: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
−√2 |
|
|
|
0 |
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
2√2 |
|
0 |
|
|
|
|
1 |
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
5√2 |
|
|
√2 |
|
|
|
|
|
1 |
|
|
0 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
√2 |
|
|||||||||||||||||||
|
− |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
√2 |
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
1 |
|
( 0 |
|
|
1 |
0) = |
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
1 |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
3√2 |
0 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|||
|
|
9√2 |
|
|
|
3√2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3√2 |
|||||||||||||||||||||||
|
− |
− |
|
|
|
|
3√2 |
− |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
− |
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|||||||||||||
|
2 |
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
(−3√2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
) |
|
|
|
|
|
( |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
) |
||||||||||
|
|
−2√2 |
|
|
|
|
|
|
|
−2√2 |
Итоговое положение многоугольника относительно предыдущего:
Рисунок 4 - Сдвинутый вправо по горизонтали параллелограмм
2) Построение ортографических проекций
Спомощью 3Ds Max создать пятиугольную призму и записать матрицу
еекоординат. Построить ортографическую проекцию на плоскость параллельную XoY (смещение по Z=2). Применить матрицу проецирования.
Создана пятиугольная призма и помещена в начало координат, рис. 5.

|
|
|
|
|
Рисунок 5 - Пятиугольная призма |
|
|
|
|||||||||||
|
Матрица первоначальных координат призмы: |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
− |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
−20 |
|
15 |
0 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8 |
|
24 |
0 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
25 |
|
0 |
0 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8 |
|
−24 |
0 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
−20 |
|
−15 |
0 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
′ |
−20 |
|
15 |
50 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
′ |
8 |
|
24 |
50 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
′ |
25 |
|
0 |
50 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
′ |
8 |
|
−24 |
50 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
( |
|
′ |
−20 |
|
−15 |
50 |
) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
||||
|
Матрица, по которой производится вычисление: |
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
0 |
0 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(0 |
1 |
0 |
0) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
0 |
0 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
0 |
2 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Применение матрицы на начальных координатах фигуры: |
|
|
|
|||||||||||||||
|
− |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
− |
|
|
|
|
||
|
|
−20 |
15 |
0 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
−20 |
15 |
2 |
1 |
||
|
|
8 |
24 |
0 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
8 |
24 |
2 |
1 |
|||
|
|
25 |
0 |
0 |
1 |
|
1 |
0 |
0 |
0 |
|
|
25 |
0 |
2 |
1 |
|||
|
|
8 |
−24 |
0 |
1 |
|
|
|
8 |
−24 |
2 |
1 |
|||||||
|
|
(0 |
1 |
0 |
0) = |
||||||||||||||
|
|
−20 |
−15 |
0 |
1 |
|
|
−20 |
−15 |
2 |
1 |
||||||||
|
′ |
−20 |
15 |
50 |
1 |
|
0 |
0 |
0 |
0 |
|
′ |
−20 |
15 |
2 |
1 |
|||
|
|
0 |
0 |
2 |
1 |
|
|||||||||||||
|
′ |
8 |
24 |
50 1 |
|
|
′ |
8 |
24 |
2 |
1 |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
′ |
25 |
0 |
50 1 |
|
|
|
|
|
|
′ |
25 |
0 |
2 |
1 |
||||
|
′ |
8 |
−24 |
50 |
1 |
|
|
|
|
|
|
′ |
8 |
−24 |
2 |
1 |
|||
( |
|
′ |
−20 |
−15 |
50 |
|
) |
|
|
|
|
( |
|
′ |
−20 |
−15 |
2 |
) |
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
1 |

Получившаяся проекция пятиугольной призмы на плоскость XoY изображена на рис. 6.
Рисунок 6 - Проекция призмы