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CAD/CAM 시스템에서 3차원에서 이미 구성된 도형자료를 다음 그림과… | [컴퓨터응용가공산업기사 필기] 17년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[컴퓨터응용가공산업기사 필기] 17년 1회차
CAD/CAM 시스템에서 3차원에서 이미 구성된 도형자료를 다음 그림과 같이 y축을 기준으로 회전 변환시킬 때의 변환행렬식(Ty)으로 옳은 것은?
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해설

y축을 회전축으로 하는 회전이므로 y에 해당하는 행과 열은 그대로 두고 x–z 성분만 삼각함수로 채운 행렬, 즉 (1,1)과 (3,3)에 cosθ, (1,3)에 −sinθ, (3,1)에 sinθ가 오는 것이 옳다.

그림은 원점 O에서 x·y·z 축이 뻗어 있고 y축 둘레로 각 θ만큼 회전시키는 화살표를 보여준다. 회전축 위의 좌표는 변하지 않으므로 y∗=yy^{*} = y가 되어야 하고, 따라서 행렬의 2행 2열은 반드시 1이며 그 행·열의 나머지 성분은 0이다.

동차좌표 행벡터 표기 [ x∗ y∗ z∗ 1 ]=[ x y z 1 ] Ty[\,x^{*}\ y^{*}\ z^{*}\ 1\,] = [\,x\ y\ z\ 1\,]\,T_{y}에서
Ty=[cos⁡θ0−sin⁡θ00100sin⁡θ0cos⁡θ00001]T_{y} = \begin{bmatrix} \cos\theta & 0 & -\sin\theta & 0 \\ 0 & 1 & 0 & 0 \\ \sin\theta & 0 & \cos\theta & 0 \\ 0 & 0 & 0 & 1 \end{bmatrix}

  • 대각 위치(1,1)에 cosθ 대신 sinθ가 들어간 것은 θ=0\theta = 0일 때 단위행렬이 되지 않아 성립하지 않는다.
  • (3,1)에 sinθ 대신 cosθ가 들어간 것은 회전행렬의 직교 조건을 만족하지 않는다.
  • 2행 2열이 sinθ인 것은 회전축인 y좌표까지 변형시키므로 y축 회전이 아니다.

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