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Aufgabe:

Welche Matrix projiziert den durch die Einheitsvektoren in \( \mathrm{R}^{3} \) aufgespannten Einheitswürfel so in die Ebene, dass dieses Bild in \( \mathrm{R}^{2} \) entsteht:

blob.png

Die Lösung dazu lautet:

Dann gilt für die Einheitsvektoren: \( \left(\begin{array}{l}1 \\ 0 \\ 0\end{array}\right) \mapsto\left(\begin{array}{l}1 \\ 0\end{array}\right),\left(\begin{array}{l}0 \\ 0 \\ 1\end{array}\right) \mapsto\left(\begin{array}{c}0 \\ 1\end{array}\right),\left(\begin{array}{l}0 \\ 1 \\ 0\end{array}\right) \mapsto\left(\begin{array}{c}\sqrt{3} / 4 \\ 1 / 4\end{array}\right) \)
Und wir haben die Matrix für diese Parallelprojektion \( A=\left(\begin{array}{ccc}1 & \sqrt{3} / 4 & 0 \\ 0 & 1 / 4 & 1\end{array}\right) \).


Ansatz/Problem:

Ich verstehe nun nicht ganz, wie diese Abbildungen zustande gekommen sind. Zumal auf dem Bild ja nicht der R², sondern der R³ ist, oder?

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Ein Bild ist doch immer ein R^2 solange es noch keine Hologitter gibt :)

Ich denke mal x und z sind klar. Du brauchst also nur schauen wo eine Einheit in y-Richtung abgebildet wird.

[1/2*COS(30°), 1/2*SIN(30°)] = [√3/4, 1/4]

Avatar von 479 k 🚀

Also ehrlich gesagt, versteh ich auch nicht ganz, warum der erste Einheitsvektor negativ eingezeichnet ist, also (1, 0, 0) als (-1, 0, 0) dargestellt wird und warum (1, 0, 0) auf (1, 0) abgebildet wird. Das sind doch unterschiedliche Achsen, oder?

Zunächst mal wurde (1, 0, 0) gar nicht eingezeichnet sondern nur trasformiert und das Transformierte dann eingezeichnet. 

In der Regel zeichnet man in der Oberstufe die x Achse verkürzt mit dem Faktor Wurzel(2)/2 im Winkel von 45 Grad nach links unten. y Achse nach rechts und z Achse nach oben. 

Aber egal wie man diese Vereinbarungen nimmt sollte hier eben wie folgt transformiert und eingezeichnet werden. Und dabei wird die x-Achse im Dreidimensionalen auch durch die x-Achse im Zweidimensionalen gebildet.

Wie du deine Transformationen machst ist ja egal. Man sollte nur entsprechend die Achsen richtig beschriften.

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