Координаты точки при повороте уравнение

Поворот — это движение фигуры в пространстве вокруг неподвижной точки, принадлежащей этому же пространству.

Синтаксис

Координаты — строка, содержащая координаты в виде x:y (где x — абсцисса координаты, y — ордината координаты), разделенные хотя бы одним пробелом

Точка вращения — точка, относительно которой будет осуществляться поворот, всех заданных координат.

Поворот в градусах — поворот фигуры на заданный угол. Если число положительное — то поворот производится ПРОТИВ часовой стрелке, если отрицательный, то ПО часовой стрелке.

Примеры

Пример: задан треугольник следующими координатами A(1:1) B (5:5) C(0:7)

Необходимо повернуть треугольник на 30 градусов против часовой стрелки относительно точки с координатами 3:3

Поворот осей координат

Чтобы найти поворот осей, зададим две системы координат, согласно рисунку

Пусть точка T в новой полярной системе координат имеет полярный радиус r и полярный угол φ. В старой полярной системе координат полярный угол точки T будет равен α+φ, а полярный радиус r будет как в новой системе координат.

Тогда уравнения примут вид:

x = r cos(α+φ)

y = r sin(α+φ)

Применяя тригонометрические тождества суммы двух углов для синуса и косинуса , получим выражения:

x = r (cosα cosφ — sinα sinφ) = r (cosφ) cosα — (r sinφ) sinα

y = r (sinα cosφ — cosα sinφ) = r (cosφ) sinα — (r sinφ) cosα

X = r cosφ и Y = r sinφ

Получим уравнения поворота осей координат

x = X cosα — Y sinα

y = X sinα — Y cosα

Если обозначим следующим образом

x = OK , y = KT — старые координаты точки T
x´= OK´, y´ = KT´ — новые координаты точки T
α — угол поворота осей

тогда ф ормулы поворота осей координат примут вид:

Пример
До поворота осей на угол -30 0 точка L имела абсциссу x=2 и ординату y=0

Требуется найти координаты точки L после поворота осей.

Решение
Подставляя в формулу, находим новые координаты осей x´, y´

Компьютерная Графика

Двумерный алгоритм преобразование в новые координаты

Поворот.

Пусть необходимо повернуть точку P(x, y) вокруг начала координат O на угол (фи) . Изображение новой точки на рис. 2.2. обозначим через P’(x’, y’). Всегда существуют четыре числа a, b, c, d, такие, что новые координаты могут быть вычислены по значениям старых координат x и y из следующей системы уравнений:

(2.1)

Для получения значений a, b, c, d рассмотрим вначале точку (x, y) = (1, 0). Полагая x =1 и y =0 в уравнении (2.1), получим

Но в этом простом случае, как это видно из рис. 2.3(а), значения x’ и y’ равны соответственно Cos (фи) и Sin (фи). Тогда будем иметь:

Аналогичным образом из рис. 2.3(б) следует

Тогда вместо системы уравнений (2.1) можем записать

(2.2)

Система уравнений (2.2) описывает поворот вокруг точки O — начала системы координат. Но часто это не то, что нам нужно. Если требуется выполнить поворот относительно заданной точки, то в этих уравнениях можно заменить: x — на (x-x_o) , y — на (y-y_o), x’ — на (x`-x<sub>o</sub>) и y’ — на (y`-y_o) (сдвигаем систему координат) .

Система уравнений, которая описывает поворот точки вокруг любой точки:

(2.3)

Система уравнений (2.3) неудобна для реализации на PC. Применяем матричную запись.