Для изображения объекта на экране его мировые координаты необходимо преобразовать (пересчитать) в другую систему координат, которая связана с точкой наблюдения. Эта система координат называется видовой системой координат и является левосторонней.
| |
| Рис. 10.2 | Рис. 10.3 |
Рассмотрим правую систему мировых координат
(рис. 2) и зададим в ней точку наблюдения
, где
(10.1)
Система видовых координат
показана на рис. 10.3.
Преобразование мировых координат в видовые можно представить в виде
, (10.2)
где
– координаты некоторой точки в мировой системе координат,
– координаты этой же точки в видовой системе координат,
– матрица преобразования.
Получим выражение для матрицы
, выполняя переход от мировой системы координат к видовой путем последовательности элементарных преобразований.
Сместим начало системы координат
(рис. 10.2) в точку
(рис. 10.4), переход
→
.
| |
| Рис. 10.4 | Рис. 10.5 |
Преобразование координат имеет вид
, (10.3)
где
, (10.4)
где
.
Повернем систему координат
(рис. 10.4) вокруг оси
на угол
, переход
→
(рис. 10.5).
Преобразование координат имеет вид
, (10.5)
где
.
Поскольку поворот выполняется по часовой стрелке (в отрицательном направлении), то в матрице преобразования
(9.33) следует использовать аргумент
. В результате матрица преобразования примет вид
(10.6)
Повернем систему координат
(рис. 10.5) вокруг координатной оси
на угол
, переход
→
(рис. 10.6)
| ![]() ![]()
![]() ![]()
| |||||||||||||||||||||||||||||
| Рис. 10.6 | Рис. 10.7 |
Преобразование координат имеет вид
, (10.7)
где
.
В результате матрица преобразования примет вид
. (10.8)
Изменим направление оси
(рис. 10.6) на противоположное
, переход
→
(рис. 10.7).
Преобразование координат имеет вид
, (10.9)
где
(10.10)
– матица преобразования для перехода 
Выражение (10.9) с учетом (10.3), (10.5), (10.7) и (10.10) можно представить в виде
, (10.11)
где
(10.12)
Подставляя в (10.12) выражения для матриц (10.4), (10.6), (10.8) и (10.10), получим

(10.13)
При получении (10.13) учтено, что элементы матрицы 
,
и
определяются выражениями (10.1).
Таким образом, преобразование (10.2), связывающее координаты мировой и видовой систем координат можно представить в виде
(10.14)
или
(10.15)





