二维坐标变换
平时开发程序,免不了要对图像做各种变换处理。有的时候变换可能比较复杂,比如平移之后又旋转,旋转之后又平移,又缩放。 直接用公式计算,不但复杂,而且效率低下。这时可以借助变换矩阵和矩阵乘法,将多个变换合成一个。 最后只要用一个矩阵对每个点做一次处理就可以得到想要的结果。 另外,矩阵乘法一般有硬件支持,比如3D 图形加速卡,处理3D变换中的大量矩阵运算,比普通CPU 要快上1000倍。 下面是3类基本的2D图形变换。 平移: 设某点向x方向移动 dx, y方向移动 dy ,[x,y]为变换前坐标, [X,Y]为变换后坐标。 则 X = x+dx; Y = y+dy; 以矩阵表示: 1 0 0 [X, Y, 1] = [x, y, 1][ 0 1 0 ] ; dx dy 1 1 0 0 0 1 0 即平移变换矩阵。 dx dy 1 旋转: 旋转相比平移稍稍复杂: 设某点与原点连线和X轴夹角为b度,以原点为圆心,逆时针转过a度 , 原点与该点连线长度为R, [x,y]为变换前坐标, [X,Y]为变换后坐标。 x = Rcos(b) ; y = Rsin(b); X = Rcos(a+b) = Rcosacosb - Rsinasinb = xcosa - ysina; (合角公式) Y = Rsin(a+b) = Rsinacosb + Rcosasinb = xsina + ycosa