旋转变换
由一个图形改变为另一个图形
旋转变换是由一个图形改变为另一个图形,在改变过程中,原图上所有的点都绕一个固定的点换同一方向,转动同一个角度。
简称旋转。欧氏几何中的一种重要变换。即在欧氏平面上(欧氏空间中),让每一点P绕一固定点(固定轴线)旋转一个定角,变成另一点P’,如此产生的变换称为平面上(空间中)的旋转变换。此固定点(固定直线)称为旋转中心(旋转轴),该定角称为旋转角。旋转是第一种正交变换。
旋转变换的作图:①确定旋转中心、旋转方向和旋转角度;②找出能确定图形的关键点;③连结图形的关键点与旋转中心,并按旋转的方向分别将它们旋转一个角,得到此关键点的对应点;④按原图形的顺序连结这些对应点,所得图形就是旋转后的图形。
简介
简称旋转。欧氏几何中的一种重要变换。即在欧氏平面上(欧氏空间中),让每一点P绕一固定点(固定轴线)旋转一个定角,变成另一点P′,如此产生的变换称为平面上(空间中)的旋转变换。此固定点(固定直线)称为旋转中心(旋转轴),该定角称为旋转角。旋转是第一种正交变换。
发音:旋(xuán)转(zhuàn)。英文:rotation
在平面内,把一个图形绕点O旋转一个角度的图形变换叫做旋转,点O叫做旋转中心,旋转的角叫做旋转角,如果图形上的点P经过旋转变为点Pˊ,那么这两个点叫做这个旋转的对应点。
性质
①对应点到旋转中心的距离相等(意味着:旋转中心在对应点所连线段的垂直平分线上)。
②对应点与旋转中心所连线段的夹角等于旋转角。③旋转前、后的图形全等
旋转三要素:①旋转中心;
②旋转方向;
③旋转角度。
注意:三要素中只要任意改变一个,图形就会不一样。
旋转变换的作图:①确定旋转中心、旋转方向和旋转角度;②找出能确定图形的关键点;③连结图形的关键点与旋转中心,并按旋转的方向分别将它们旋转一个角,得到此关键点的对应点;④按原图形的顺序连结这些对应点,所得图形就是旋转后的图形。
旋转对称性:如果某图形绕着某个定点转动一定角度(小于360°)后能与自身重合,那么这种图形就叫做旋转对称图形。(结合网络及教辅书籍)
假设初始点T中心点T矩阵=
(T表示转置,θ为从P到P'的旋转角差值)
那么
证明:
设圆心为,半径为的圆C为:
则P点位于圆上,设向量(OP)与x轴夹角是β;
另设一点P'在圆上,且向量(OP)与向量(OP')的夹角是θ,可得:
-----------①
-----------②
由于:
得到:
代入①②得:
即:
写作矩阵形式:
其中:
T矩阵=
参考资料
旋转变换.程序员大本营.2024-03-10
目录
概述
简介
性质
参考资料