VOOZH about

URL: https://sl.wikipedia.org/wiki/Matrika_preslikave

⇱ Matrika preslikave - Wikipedija, prosta enciklopedija


Pojdi na vsebino
Iz Wikipedije, proste enciklopedije

Matrika preslikave (tudi transformacijska matrika ali matrika prehoda) je matrika, ki predstavlja linearno transformacijo iz 👁 {\displaystyle R^{n}\,}
v 👁 {\displaystyle R^{m}\,}
tako, da velja

👁 {\displaystyle T({\vec {x}})=\mathbf {A} {\vec {x}}}

kjer je

Matrika pomeni prehod med dvema končno razsežnima vektorskima prostoroma. To je prehod iz baze z vektorji 👁 {\displaystyle {\vec {a}}_{1},\cdots ,{\vec {a}}_{n}\,}
v bazo 👁 {\displaystyle {\vec {b}}_{1},\cdots ,{\vec {b}}_{n}\,}
Včasih prikažejo transformacijsko matriko tudi z uporabo vrstičnega vektorja

Zgledi v dvorazsežni grafiki

[uredi | uredi kodo]

Najbolj pogoste geometrijske preslikave obdržijo stalno izhodišče. Med te preslikave prištevamo vrtenje, povečevanje in zmanjševanje, striženje, zrcaljenje in pravokotno projekcijo.

Vrtenje

[uredi | uredi kodo]

Vrtenje za kot 👁 {\displaystyle \theta \,}
v smeri, ki je nasprotna gibanju urinih kazalcev (glede na izhodišče) zapišemo v matrični obliki kot

👁 {\displaystyle {\begin{bmatrix}x'\\y'\end{bmatrix}}={\begin{bmatrix}\cos \theta &-\sin \theta \\\sin \theta &\cos \theta \end{bmatrix}}{\begin{bmatrix}x\\y\end{bmatrix}}}

Primer matrike za vrtenje 90 stopinj v nasprotni smeri urinih kazalcev:

👁 {\displaystyle {\begin{bmatrix}0&-1\\1&0\end{bmatrix}}}

kjer je

Podobno je pri vrtenju v smeri gibanja urinih kazalcev

👁 {\displaystyle {\begin{bmatrix}x'\\y'\end{bmatrix}}={\begin{bmatrix}\cos \theta &\sin \theta \\-\sin \theta &\cos \theta \end{bmatrix}}{\begin{bmatrix}x\\y\end{bmatrix}}}

Primer matrike za vrtenje 90 stopinj v smeri urinih kazalcev:

👁 {\displaystyle {\begin{bmatrix}0&1\\-1&0\end{bmatrix}}}

Povečevanje in zmanjševanje

[uredi | uredi kodo]

Povečevanje in zmanjševanje pomeni spremembo merila v katerem prikazujemo sliko. Če označimo z 👁 {\displaystyle x'\,}
in 👁 {\displaystyle y'\,}
nove koordinate, potem velja 👁 {\displaystyle x'=s_{x}\cdot x}
in 👁 {\displaystyle y'=s_{y}\cdot y}

Matrika transformacije je

👁 {\displaystyle {\begin{bmatrix}x'\\y'\end{bmatrix}}={\begin{bmatrix}s_{x}&0\\0&s_{y}\end{bmatrix}}{\begin{bmatrix}x\\y\end{bmatrix}}}

Kadar velja tudi 👁 {\displaystyle s_{x}s_{y}=1\,}
predstavlja matrika stiskanje (pri tem se ohranja površina).

Nekateri povečevanje in zmanjševanje imenujejo tudi skaliranje [1].

Striženje

[uredi | uredi kodo]

Strig je podoben nagibanju slike. Možni sta dve obliki: Strig vzdolž osi-y tako, da so nove koordinate 👁 {\displaystyle x'=x+ky\,}
in 👁 {\displaystyle y'=y\,}
. Pri tem je strižna matrika za stolpični vektor enaka

👁 {\displaystyle {\begin{bmatrix}x'\\y'\end{bmatrix}}={\begin{bmatrix}1&k\\0&1\end{bmatrix}}{\begin{bmatrix}x\\y\end{bmatrix}}}

Druga oblika pa je striženje vzdolž osi-x. Pri tem so nove koordinate 👁 {\displaystyle x'=x\,}
in 👁 {\displaystyle y'=y+kx\,}
. Matrika pa ima obliko

👁 {\displaystyle {\begin{bmatrix}x'\\y'\end{bmatrix}}={\begin{bmatrix}1&0\\k&1\end{bmatrix}}{\begin{bmatrix}x\\y\end{bmatrix}}}

Zrcaljenje

[uredi | uredi kodo]

Če zrcalimo preko premice, ki teče preko izhodišča in ima smer vektorja 👁 {\displaystyle {\vec {l}}=(l_{x},l_{y})\,}
, potem zrcaljenje opisuje matrika

👁 {\displaystyle \mathbf {A} ={\begin{bmatrix}1-2a^{2}&-2ab&-2ac\\-2ab&1-2b^{2}&-2bc\\-2ac&-2bc&1-2c^{2}\end{bmatrix}}}

Pravokotna projekcija

[uredi | uredi kodo]

Če hočemo izvesti projekcijo vektorja na premico, ki teče skozi izhodišče, naj bo 👁 {\displaystyle {\vec {u}}=(u_{x},u_{y})\,}
, potem je transformacijska matrika

👁 {\displaystyle \mathbf {A} ={\frac {1}{\lVert {\vec {u}}\rVert ^{2}}}{\begin{bmatrix}u_{x}^{2}&u_{x}u_{y}\\u_{x}u_{y}&u_{y}^{2}\end{bmatrix}}}

Glej tudi

[uredi | uredi kodo]

Sklici

[uredi | uredi kodo]

Zunanje povezave

[uredi | uredi kodo]