幾何学的変換: 平行移動、回転、反射

幾何学的変換とは、トランスポート、ミラーリング、回転、ズームインまたはズームアウトなど、画像に対して実行される変更です。 単純な幾何学的形状でも複雑なイメージでも、あらゆる図形で作成できます。

これらの変換により、元の図形から新しい図形を作成したり、位置を変更したりすることができます。 これらの変換を実行するには、デカルト平面と同様に、参照系と標準測定単位を使用する必要があります。

デカルト平面は平面上の座標系であり、各点は一意のアドレスを持ちます。 これは、番号が付けられた 2 つの軸、x と y で構成されます。 したがって、(x, y) のペアは、この点の正確な位置を示します。

形状を保存すること、つまり長さと角度を維持することにより、平行移動、回転、反射という 3 つの幾何学的変換を実行できます。

たとえば、画像を新しい場所に移動するときは、翻訳を実行します。 点の周りを回転させると、それは回転になります。 軸に関連して図を反映する場合、反映を行っていることになります。

翻訳

移動とは、形状、向き、サイズを維持しながら、平面上のある点から別の点に図形を移動することです。


下の画像の 2 つの三角形は合同、つまり等しいです。 三角形 ABC は、三角形 A'B'C' で表される 2 番目の位置に移動したと言えます。

幾何学的な平行移動変換。
三角形 ABC は移動または転送されました。

反射

反射は、水平、垂直、または傾斜した直線を基準にして画像を鏡映することで構成されます。 この線は反射軸と呼ばれます。

鏡映では、元の図形の各点の座標が鏡映軸に対して反転されます。


以下の x 軸に関する反射では、点 A、B、および C の座標が、次のように A'、B'、および C' に渡されます。

A (-5, 3) ► A' (-5, -3)

B (-6, 1) ► B' (-6, -1)

C (-2, 2) ► C' (-2, -2)

言い換えれば、各点 A、B、および C は、反射の x 軸から点 A'、B'、および C' と同じ距離にあります。

回転の幾何学的変換。
x 軸に対する三角形 ABC の鏡映。

回転

画像を回転するには、回転中心と呼ばれる平面内の点を基準にして画像を回転します。 図形の回転を実行するには、回転の方向 (時計回りまたは反時計回り) と回転角度の単位 (度) を考慮する必要があります。


三角形 ABC は、回転角度 45° で反時計回りに回転されています。 回転の中心は点 A なので、固定されたままになります。

回転の幾何学的変換。
三角形 ABC が回転中心 A を中心に回転します。

幾何学的な縮小および拡大変換

縮小または拡大すると、アスペクト比を維持したまま画像の寸法が拡大または縮小されます。

このような場合、角度は同じままですが、長さと幅は増加または減少します。 したがって、画像の形状は維持されますが、その面積は変化します。

画像を拡大または縮小する

幾何学的変換の演習

演習 1

次の四角形 ABCD は、x 方向と y 方向のどちらを位置 A'B'C'D' に変換しますか?

質問に関連付けられた画像。

応答するには、四角形の任意の点、たとえば点 A を基準とします。

x 方向には -5 シフトし、y 方向には 2 シフトしました。

演習 2

垂直線からの五角形の反射をスケッチします。

質問に関連付けられた画像。

五角形を垂直線に対して反映するには、各点を反転する必要があります。 このためには、左側の各点が線から同じ距離にある必要があります。

右側の点 C は 3 単位離れているため、右側でも同じことが起こるはずです。 他の点についてもこの手順を繰り返すと、次のようになります。

質問に関連付けられた画像。

演習 3

下の直角三角形は点 B を回転中心として回転されています。 回転方向を答えて回転角度を測定します。

質問に関連付けられた画像。

三角形 ABC は点 B に対して時計回りに回転され、位置 A'B'C' になりました。

回転角度を決定するには、線分 A'B' が正方形を半分に分割すること、つまり、直角 90°の二等分線であり、それを半分に分割することを認識します。

このようにして、三角形は時計回りに 45 度回転しました。

質問に関連付けられた画像。

こちらもご覧ください:

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ASTH、ラファエル. 幾何学的変換: 平行移動、回転、反射。オールマター, [発見]. 利用可能な地域: https://www.todamateria.com.br/transformacoes-geometricas/. アクセス:

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