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6.4 Homogene Koordinaten

Häufig werden mehrere Transformationen hintereinander auf ein Objekt angewendet. Es entstehen Rundungsfehler, wenn nach jeder Einzel-Transformation die ganzzahligen Koordinaten bestimmt werden. Deshalb sollten mehrere Transformationen zu einer zusammengesetzt werden.

Def.: Ein Punkt P = (x,y) hat die homogenen Koordinaten [xh,yh,w] mit w 0 und

xh = x · w   
yh = y · w   
Beispiel:
Das homogene Koordinatentripel [6,8,2] gehört zum Punkt P = (3,4) , [3,4,1] auch.
Ein Richtungsvektor R = (x,y) hat die homogenen Koordinaten [x,y,0] .
Beispiel:
Das homogene Koordinatentripel [3,4,0] gehört zum Richtungsvektor (3,4) .


Die Transformationen Translation, Skalierung und Rotation werden nun als 3 × 3 -Matrizen realisiert. Zusammengesetzte Transformationen ergeben sich durch Matrix-Multiplikation.

Translation



Skalierung



Rotation



Für die Auswertung einer zusammengesetzten Transformation

Beispiel:
Translation um (- 3, - 1) mit anschließender Rotation um 90 o ist verschieden von Rotation um 90 o mit anschließender Translation um (- 3, - 1) .
Beispiel:
Rotation bzgl. (3,1) um 60 o

Matrix für Translation um (- 3, - 1) lautet


Matrix für Rotation um 60 o lautet


Matrix für Translation um (3,1) lautet


Matrix für gesamte Transformation lautet



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