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Schrägbilder mit Matrizen

Vom Würfel auf dem Bildschirm bis zum Schatten eines Mastes: Matrizen rechnen Raumpunkte in die Ebene um.

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Ein Würfel auf dem Bildschirm

AFB I–II

Ein Zeichenprogramm stellt Körper mit der Schrägbild-Matrix \(M=\begin{pmatrix}-0{,}5&1&0\\-0{,}5&0&1\end{pmatrix}\) dar (Bildkoordinaten in cm). Gezeichnet werden soll ein Würfel mit der Kantenlänge 2, dessen Ecke \(O\) im Ursprung liegt und dessen Kanten auf den Achsen liegen.

  1. Berechnen Sie die Bildpunkte der Würfelecken \((2|2|2)\) und \((2|0|2)\).
  2. Geben Sie eine Matrix für die Vorderansicht (Blick entlang der \(x_1\)-Achse) an.
  3. Begründen Sie, dass parallele Würfelkanten auch im Schrägbild parallel erscheinen.

Hinweise

Hinweis zu Aufgabe a)
Matrix mal Vektor, zeilenweise.
Hinweis zu Aufgabe b)
Was sieht man von vorn — und welche Koordinate verschwindet?
Hinweis zu Aufgabe c)
Kanten als Verbindungsvektoren schreiben und abbilden.