Перевод объектов в компьютерной графике

Опубликовано: 19 Января, 2022

В компьютерной графике мы видели, как рисовать некоторые основные фигуры, такие как линии и круги. В этом посте мы обсудим основы важной операции в компьютерной графике, а также двухмерной геометрии - трансформации .
В компьютерной графике преобразование координат состоит из трех основных процессов:

  • Перевод
  • Вращение
  • Масштабирование

В этом посте мы поговорим только о переводе.

Что такое перевод?

В процессе перевода каждая точка перемещается на постоянное расстояние в указанном направлении. Это можно описать как жесткое движение. Смещение также можно интерпретировать как добавление постоянного вектора к каждой точке или как сдвиг начала системы координат.
Предположим, если точка (X, Y) должна быть переведена на величину Dx и Dy в новое место (X ', Y'), то новые координаты могут быть получены путем добавления Dx к X и Dy к Y как:

Х '= Dx + X
Y '= Dy + Y

или P '= T + P, где

P '= (X', Y '),
Т = (Dx, Dy),
P = (X, Y)

Здесь P (X, Y) - исходная точка. T (Dx, Dy) - коэффициент перевода , т. Е. Сумма, на которую будет переведен пункт. P '(X', Y ') - координаты точки P после перевода.
Примеры:

Input : P[] = {5, 6}, T = {1, 1}
Output : P"[] = {6, 7}

Input : P[] = {8, 6}, T = {-1, -1}
Output : P"[] = {7, 5}

Whenever we perform translation of any object we simply translate its each and every point. Some of basic objects along with their translation can be drawn as:

  1. Point Translation P(X, Y) : Here we only translate the x and y coordinates of given point as per given translation factor dx and dy respectively.
    Below is the C++ program to translate a point:
    // C++ program for translation
    // of a single coordinate
    #include<bits/stdc++.h>
    #include<graphics.h>
      
    using namespace std;
      
    // function to translate point
    void translatePoint ( int P[], int T[])
    {
        /* init graph and putpixel are used for 
           representing coordinates through graphical 
           functions 
        */
        int gd = DETECT, gm, errorcode;
        initgraph (&gd, &gm, "c:\tc\bgi"); 
          
        cout<<"Original Coordinates :"<<P[0]<<","<<P[1];
      
        putpixel (P[0], P[1], 1);
      
        // calculating translated coordinates
        P[0] = P[0] + T[0];
        P[1] = P[1] + T[1];
      
        cout<<" Translated Coordinates :"<< P[0]<<","<< P[1];
         
        // Draw new coordinatses
        putpixel (P[0], P[1], 3);
        closegraph();
    }
      
    // driver program
    int main()
    {
        int P[2] = {5, 8}; // coordinates of point
        int T[] = {2, 1}; // translation factor
        translatePoint (P, T);
        return 0;

    Output:

    Original Coordinates : 5, 8
    Translated Coordinates : 7, 9
    
  2. Line Translation: The idea to translate a line is to translate both of the end points of the line by the given translation factor(dx, dy) and then draw a new line with inbuilt graphics function.
    Below is the C++ implementation of above idea:
    // cpp program for translation
    // of a single line
    #include<bits/stdc++.h>
    #include<graphics.h>
      
    using namespace std;
      
    // function to translate line
    void translateLine ( int P[][2], int T[])
    {
        /* init graph and line() are used for 
           representing line through graphical
           functions 
        */
        int gd = DETECT, gm, errorcode;
        initgraph (&gd, &gm, "c:\tc\bgi"); 
          
        // drawing original line using graphics functions
        setcolor (2);
        line(P[0][0], P[0][1], P[1][0], P[1][1]);
      
        // calculating translated coordinates
        P[0][0] = P[0][0] + T[0];
        P[0][1] = P[0][1] + T[1];
        P[1][0] = P[1][0] + T[0];
        P[1][1] = P[1][1] + T[1];
      
        // drawing translated line using graphics functions
        setcolor(3);
        line(P[0][0], P[0][1], P[1][0], P[1][1]);
        closegraph();
    }
      
    // driver program
    int main()
    {
        int P[2][2] = {5, 8, 12, 18}; // coordinates of point
        int T[] = {2, 1}; // translation factor
        translateLine (P, T);
        return 0;

    Output:

  3. Rectangle Translation : Here we translate the x and y coordinates of both given points A(top left ) and B(bottom right) as per given translation factor dx and dy respectively and then draw a rectangle with inbuilt graphics function
    // C++ program for translation
    // of a rectangle
    #include<bits/stdc++.h>
    #include<graphics.h>
    using namespace std;
      
    // function to translate rectangle
    void translateRectangle ( int P[][2], int T[])
    {
        /* init graph and rectangle() are used for 
        representing rectangle through graphical functions */
        int gd = DETECT, gm, errorcode;
        initgraph (&gd, &gm, "c:\tc\bgi"); 
        setcolor (2);
        // rectangle (Xmin, Ymin, Xmax, Ymax)
        // original rectangle
        rectangle (P[0][0], P[0][1], P[1][0], P[1][1]);
      
        // calculating translated coordinates
        P[0][0] = P[0][0] + T[0];
        P[0][1] = P[0][1] + T[1];
        P[1][0] = P[1][0] + T[0];
        P[1][1] = P[1][1] + T[1];
      
        // translated rectangle (Xmin, Ymin, Xmax, Ymax)
        // setcolor(3);
        rectangle (P[0][0], P[0][1], P[1][0], P[1][1]);
        // closegraph();
    }
      
    // driver program
    int main()
    {
        // Xmin, Ymin, Xmax, Ymax as rectangle
        // coordinates of top left and bottom right points
        int P[2][2] = {5, 8, 12, 18};
        int T[] = {2, 1}; // translation factor
        translateRectangle (P, T);
        return 0;

    Output:

References : http://math.hws.edu/graphicsbook/.

This article is contributed by Shivam Pradhan (anuj_charm). If you like GeeksforGeeks and would like to contribute, you can also write an article using contribute.geeksforgeeks.org or mail your article to contribute@geeksforgeeks.org. See your article appearing on the GeeksforGeeks main page and help other Geeks.

Please write comments if you find anything incorrect, or you want to share more information about the topic discussed above.

Attention reader! Don’t stop learning now. Get hold of all the important DSA concepts with the DSA Self Paced Course at a student-friendly price and become industry ready.  To complete your preparation from learning a language to DS Algo and many more,  please refer Complete Interview Preparation Course.

In case you wish to attend live classes with industry experts, please refer Geeks Classes Live and Geeks Classes Live USA