第4.5节 三维图形的几何变换2(4)

2019-04-05 13:27

yYZxoxZa) 主视图变换矩阵 取XOY平面上的投影为主视图,只需将立体的全部Z坐标变为零,即有:

?1000???x'y'z'1???xyz1??0100???0000???xy??0001??;

b) 俯视图变换矩阵 取XOZ平面上的投影并展开与XOY平面为同一平面。为使俯视图与主视图间保持一定距离,还应使其下移一个d值。因此,俯视图的变换矩阵实际上是一投影,绕X轴逆时针方向旋转90度,沿Y向平移的复合变换矩阵。

01?

?T?H?1?0???0??0000000100??1??00??0??0??1??00cos90??sin90?00sin90?cos90?00??1??00??0??0??1??0010?d00100001 则:?x'y'z'1???x?(z?d)01?

c) 左视图变换矩阵 取YOZ平面上的投影并展开与XOY平面为同一平面。同样,为了使左视图与主视图间保持一定距离,还应使其右移一个d值。因此,左视图的变换矩阵实际上是一投影、绕Y轴顺时针旋转-90度、沿X向平移的复合变换矩阵。

?0000??cos90?0sin90?0??1??T???0100????0100??W??0?0010???sin90?0cos90?0??0??0001????0001?????d 则:?x'y'z'1????(z?d)y01?

补充:正轴测投影:轴测投影所用的投影平面一般不垂直

于某个坐标轴,因此,一个图形的几个面可以同时显示出来。这种投影与投影中心的距离无关,投影线保持平行,但投影角度可以改变,而且沿着每个坐标轴,其距离是可以度量的。

000100010001 正等测投影:其投影平面的法线和每个坐标轴的夹角相

等。它沿3个坐标轴方向具有相等的变形系数。

将三维图形绕Z轴旋转θ角,再绕y轴旋转φ角,然后向

ZOY平面投影,即可得正轴测投影。其变换矩阵为:

?cos?sin?00??cos?0?sin?0??00?T=??sin?cos?00????0100????01轴测?0010??sin?0cos?0??00??0001????0001????00

当x,y,z三个方向都同样缩短时,称为正等测投影,此时,

?00.7071?0.40820??0.7071?0.40820?θ=45°,φ

=35°36′,T??0??000.81650? ??0001??当y,z方向长度缩短得一样时称为正二测投影,此时,θ

?00.9354?0.11780??T??00.3535?0.31170?=20°42′,φ=19°29′,

??000.94280? ??0001??斜轴测投影变换:三维错切变换是斜轴侧图的基础。将三维形体先沿两个坐标轴方向错切变换,然后在向包含这两个坐标轴的投影面作正投影变换,得到三维形体的斜轴测投影图。如先沿X含Y错切,再沿Z含Y错切,最后向XOZ面投影实现,其变换矩阵如下:

00?00??10?01??

二、 斜平行投影

投影方向不垂直于投影平面的平行投影,称为斜平行投影。

斜轴测投影变换:三维错切变换是斜轴侧图的基础。将三维形体先沿两个坐标轴方向错切变换,然后在向包含这两个坐标轴的投影面作正投影变换,得到三维形体的斜轴测投影图。如先沿X含Y错切,再沿Z含Y错切,最后向XOZ面投影实现,其变换矩阵如下:

如图,设:投影方向矢量为OP(x方向的斜平行投影。

p,yp,zp),由此可定义任意


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