Share to: share facebook share twitter share wa share telegram print page

Scaling (geometry)

Each iteration of the Sierpinski triangle contains triangles related to the next iteration by a scale factor of 1/2

In affine geometry, uniform scaling (or isotropic scaling[1]) is a linear transformation that enlarges (increases) or shrinks (diminishes) objects by a scale factor that is the same in all directions. The result of uniform scaling is similar (in the geometric sense) to the original. A scale factor of 1 is normally allowed, so that congruent shapes are also classed as similar. Uniform scaling happens, for example, when enlarging or reducing a photograph, or when creating a scale model of a building, car, airplane, etc.

More general is scaling with a separate scale factor for each axis direction. Non-uniform scaling (anisotropic scaling) is obtained when at least one of the scaling factors is different from the others; a special case is directional scaling or stretching (in one direction). Non-uniform scaling changes the shape of the object; e.g. a square may change into a rectangle, or into a parallelogram if the sides of the square are not parallel to the scaling axes (the angles between lines parallel to the axes are preserved, but not all angles). It occurs, for example, when a faraway billboard is viewed from an oblique angle, or when the shadow of a flat object falls on a surface that is not parallel to it.

When the scale factor is larger than 1, (uniform or non-uniform) scaling is sometimes also called dilation or enlargement. When the scale factor is a positive number smaller than 1, scaling is sometimes also called contraction or reduction.

In the most general sense, a scaling includes the case in which the directions of scaling are not perpendicular. It also includes the case in which one or more scale factors are equal to zero (projection), and the case of one or more negative scale factors (a directional scaling by -1 is equivalent to a reflection).

Scaling is a linear transformation, and a special case of homothetic transformation (scaling about a point). In most cases, the homothetic transformations are non-linear transformations.

Uniform scaling

A scale factor is usually a decimal which scales, or multiplies, some quantity. In the equation y = Cx, C is the scale factor for x. C is also the coefficient of x, and may be called the constant of proportionality of y to x. For example, doubling distances corresponds to a scale factor of two for distance, while cutting a cake in half results in pieces with a scale factor for volume of one half. The basic equation for it is image over preimage.

In the field of measurements, the scale factor of an instrument is sometimes referred to as sensitivity. The ratio of any two corresponding lengths in two similar geometric figures is also called a scale.

Matrix representation

A scaling can be represented by a scaling matrix. To scale an object by a vector v = (vx, vy, vz), each point p = (px, py, pz) would need to be multiplied with this scaling matrix:

As shown below, the multiplication will give the expected result:

Such a scaling changes the diameter of an object by a factor between the scale factors, the area by a factor between the smallest and the largest product of two scale factors, and the volume by the product of all three.

The scaling is uniform if and only if the scaling factors are equal (vx = vy = vz). If all except one of the scale factors are equal to 1, we have directional scaling.

In the case where vx = vy = vz = k, scaling increases the area of any surface by a factor of k2 and the volume of any solid object by a factor of k3.

Scaling in arbitrary dimensions

In -dimensional space , uniform scaling by a factor is accomplished by scalar multiplication with , that is, multiplying each coordinate of each point by . As a special case of linear transformation, it can be achieved also by multiplying each point (viewed as a column vector) with a diagonal matrix whose entries on the diagonal are all equal to , namely .

Non-uniform scaling is accomplished by multiplication with any symmetric matrix. The eigenvalues of the matrix are the scale factors, and the corresponding eigenvectors are the axes along which each scale factor applies. A special case is a diagonal matrix, with arbitrary numbers along the diagonal: the axes of scaling are then the coordinate axes, and the transformation scales along each axis by the factor .

In uniform scaling with a non-zero scale factor, all non-zero vectors retain their direction (as seen from the origin), or all have the direction reversed, depending on the sign of the scaling factor. In non-uniform scaling only the vectors that belong to an eigenspace will retain their direction. A vector that is the sum of two or more non-zero vectors belonging to different eigenspaces will be tilted towards the eigenspace with largest eigenvalue.

Using homogeneous coordinates

In projective geometry, often used in computer graphics, points are represented using homogeneous coordinates. To scale an object by a vector v = (vx, vy, vz), each homogeneous coordinate vector p = (px, py, pz, 1) would need to be multiplied with this projective transformation matrix:

As shown below, the multiplication will give the expected result:

Since the last component of a homogeneous coordinate can be viewed as the denominator of the other three components, a uniform scaling by a common factor s (uniform scaling) can be accomplished by using this scaling matrix:

For each vector p = (px, py, pz, 1) we would have

which would be equivalent to

Function dilation and contraction

Given a point , the dilation associates it with the point through the equations

for .

Therefore, given a function , the equation of the dilated function is

Particular cases

If , the transformation is horizontal; when , it is a dilation, when , it is a contraction.

If , the transformation is vertical; when it is a dilation, when , it is a contraction.

If or , the transformation is a squeeze mapping.

See also

Footnotes

  1. ^ Durand; Cutler. "Transformations" (PowerPoint). Massachusetts Institute of Technology. Retrieved 12 September 2008.


Read other articles:

Island in Falkland IslandsBeauchene IslandIslandBeauchene Island located within the Falkland archipelago[1]Coordinates: 52°53′11″S 59°12′13″W / 52.88639°S 59.20361°W / -52.88639; -59.20361CountryFalkland IslandsNamed forJacques Gouin de BeauchêneArea • Total1.72 km2 (0.66 sq mi)Highest elevation70 m (230 ft)Population (2001) • Total0 • Density0.0/km2 (0.0/sq mi)Time zoneUTC−…

ديك كورتيس   معلومات شخصية الميلاد 11 مايو 1902(1902-05-11)نيوبورت، الولايات المتحدة الوفاة 3 يناير 1952 (49 سنة)هوليوود، الولايات المتحدة سبب الوفاة سرطان الرئة  مواطنة الولايات المتحدة  الحياة العملية المهنة ممثل اللغة الأم الإنجليزية  اللغات الإنجليزية  سنوات النشاط 1919…

Kurt Gruber met zijn medailles Een Hansa-Brandenburg D.I Een Phönix D.I Kurt Gruber (Linz, 1896 - 4 april 1918) was een piloot in de Oostenrijks-Hongaarse luchtmacht en was een van de meest succesvolle gevechtspiloten van de Eerste Wereldoorlog. Gruber droeg viermaal de Gouden Medaille voor Dapperheid, tweemaal de Grote Zilveren Medaille voor Dapperheid, tweemaal de Kleine Zilveren Medaille voor Dapperheid en ook de Bronzen Medaille voor Dapperheid. Hij droeg ook de Veldpilotenonderscheiding. D…

Esta página cita fontes, mas que não cobrem todo o conteúdo. Ajude a inserir referências. Conteúdo não verificável pode ser removido.—Encontre fontes: ABW  • CAPES  • Google (N • L • A) (Abril de 2020) Fumihito Príncipe Herdeiro do Japão Fumihito, Príncipe Akishino Nascimento 30 de novembro de 1965 (58 anos)   Palácio Imperial de Tóquio, Tóquio, Japão Cônjuge Kiko, Princesa Herdeira do Japão (c.&#…

Опис файлу Опис Фото Джерело В.С.Білецький Час створення 2020 Автор зображення В.С.Білецький Ліцензія див. нижче Я, власник авторських прав на цей твір, добровільно передаю його у суспільне надбання. У випадку, якщо це юридично неможливо, надаю право використовувати це зображ…

Кузнецова Поліна Вікторівна Загальна інформаціяГромадянство  РосіяНародження 10 червня 1987(1987-06-10) (36 років)Shopokovd, Sokuluk Districtd, Киргизька РСР, СРСРЗріст 166 смВага 61 кгСпортКраїна  РосіяВид спорту Гандбол Команда Zvezda Zvenigorodd і ГК Кубаньd Участь і здобутки  Кузнец

Škoda 10 cm K10 Minizini berlaras ganda di atas kapal penjelajah Soviet Krasnyi Kavkaz Jenis Meriam lautMeriam dwi gunaArtileri pesisirMeriam pertahanan udara Negara asal  Austria-Hungary Sejarah pemakaian Digunakan oleh  Austro-Hungarian Navy  Regia Marina  Angkatan Laut Prancis  Angkatan Laut Republikan Spanyol  Angkatan Laut Swedia Angkatan Laut Uni Soviet Pada perang Perang Dunia IPerang Saudara SpanyolPerang Dunia II Sejarah produksi P…

1965 film by Sidney W. Pink Finger on the TriggerVHS coverDirected bySidney W. PinkWritten bySidney W. PinkScreenplay byLuis de los ArcosStory by Luis de los Arcos Sidney W. Pink Produced bySidney W. PinkStarring Rory Calhoun Aldo Sambrell James Philbrook Leo Anchóriz Todd Martin CinematographyAntonio MacasoliEdited byMargarita de OchoaMusic byJosé SoláProductioncompanyFilms InternacionalesDistributed by Allied Artists Pictures Troma Entertainment Paramount British Pictures As Films S.A. Come…

جزء من سلسلة مقالات حولالتصوف المفاهيم الشهادتان الصلاة الصوم الحج الزكاة الطهارة الشعر الصوفي علم النفس الصوفي الأبدال الإحسان الإنسان الكامل اللطائف الستة البقاء الدرويش الذوق السالك السلسلة العرفان العشق الفقير الفلسفة الصوفية القطب القلندر الكرامات الكشف الكون المن…

Dr. Ir. H.AsrunM.Eng., M.Sc.Wali Kota Kendari ke-2Masa jabatan13 Agustus 2007 – 9 Oktober 2017PresidenSusilo Bambang YudhoyonoGubernurAli Mazi Nur Alam Saleh Lasata (Plt.)WakilMusadar MappasombaPendahuluMasyhur Masie AbunawasPenggantiAdriatma Dwi Putra Informasi pribadiLahir24 April 1961 (umur 62) Kendari, Sulawesi Tenggara, IndonesiaKebangsaan IndonesiaPartai politik  PANSuami/istriDra. Hj. Sri Yastin, M.M.AnakAsrizal Pratama Putra, S.Kom. Adriatma Dwi Putra, …

Герб Полонського району ДеталіНосій Полонський район Герб Полонського району — офіційний символ Полонського району, затверджений рішенням сесії районної ради. Опис На пурпуровому щиті золоте сонце з 24-ма променями, поверх якого срібний лелека. В базі два золотих снопи в …

محتوى هذه المقالة بحاجة للتحديث. فضلًا، ساعد بتحديثه ليعكس الأحداث الأخيرة وليشمل المعلومات الموثوقة المتاحة حديثاً. (أبريل 2019) الاحتجاجات العراقية 2015–2016 الاحتجاجات العراقية في وسط العاصمة بغداد في 11 مارس 2016 التاريخ 31 يوليو 2015 - 2016 المكان محافظات وسط وجنوب العراق النتيجة ا

Spirit Pub Company plcTypePublicTraded asLSE: PUBIndustryPubsFoundedAugust 2011DefunctJune 2015HeadquartersBurton upon Trent, England, UKKey peopleMike Tye (chief executive​ officer)Walker Boyd (non-executive​ chairman)Revenue£ 800.9 million (2014)[1]Operating income£ 121.2 million (2014)[1]Net income£ 99.4 million (2014)[1] The Redan in Bayswater, one of Spirit’s pubs (September 2009) Spirit Pub Company plc (Spirit) was a pub and restauran…

本列表列出影音分享網站YouTube自2005年10月啟用訂閱頻道功能以來,目前以香港觀眾為主、頻道位址為香港或頻道設立於香港公司旗下訂閱人數前50名的YouTube頻道,不包括純音樂、動畫、電視、新聞、政治、宗教、兒童節目、政治直播、新聞及政治評論頻道。 列表 香港YouTube頻道總訂閱數排名 本表是動態列表,可能永遠無法完結。歡迎您參考可靠來源來查漏補缺。 下表為香港Yo…

Overview of the events of 1980 in literature Overview of the events of 1980 in literature List of years in literature (table) … 1970 1971 1972 1973 1974 1975 1976 1977 1978 1979 1980 1981 1982 1983 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 … In poetry 1977 1978 1979 1980 1981 1982 1983 Art Archaeology Architecture Literature Music Philosophy Science +... This article contains information about the literary events and publications of 1980. Events March 6 – Marguerite Yourcenar becomes the first wo…

1954 film Mid-Century LovesDirected byGlauco Pellegrini Pietro Germi Mario Chiari Roberto Rossellini Antonio PietrangeliCinematographyTonino Delli ColliEdited byRolando BenedettiMusic byCarlo RustichelliRelease date 18 February 1954 (1954-02-18) LanguageItalian Mid-Century Loves (Italian: Amori di mezzo secolo) is a 1954 Italian anthology historical melodrama film consisting of five segments directed by Glauco Pellegrini, Pietro Germi, Mario Chiari, Roberto Rossellini and Antonio …

موقع ولاية ألاباما في الولايات المتحدة يوجد في ولاية ألاباما 460 مدينة وبلدة حسب إحصاء تعداد الولايات المتحدة 2010 مدن وبلدات   مقر المقاطعة الاسم مقاطعة[A] عدد السكان(2010)[1] المساحة(2010)[2] الكثافة السكانية (2010) أبيفيل مقاطعة هنري 2,688 15٫54 ميل2 (40.25 كم2) 172٫97/ميل2 (66.78/ك…

دكتور دوليتلDoctor Dolittle (بالإنجليزية) معلومات عامةالصنف الفني موسيقيتاريخ الصدور 1967مدة العرض 152 دقيقةاللغة الأصلية الإنجليزيةمأخوذ عن رحلات الدكتور دوليتل[1] البلد الولايات المتحدةموقع التصوير كاليفورنيا الجوائز  Academy Award for Best Special Effects (en) (1966)منحت لـ إل. أبوت المجلس ا…

هذه المقالة يتيمة إذ تصل إليها مقالات أخرى قليلة جدًا. فضلًا، ساعد بإضافة وصلة إليها في مقالات متعلقة بها. (نوفمبر 2018) معرض رعاية الأطفال هو معرض وطني في بريطانيا للأطفال يحدث سنويا في شهر سبتمبر ويقام في ملعب ريكو في كوفنتري . من خلال هذا المعرض يتم تجميع منتجات خاصة بالأطفال …

حبيل الغصن (محلة) تقسيم إداري البلد  اليمن المحافظة محافظة إب المديرية مديرية فرع العدين العزلة عزلة المسيل القرية قرية البادية السكان التعداد السكاني 2004 السكان 118   • الذكور 52   • الإناث 66   • عدد الأسر 21   • عدد المساكن 23 معلومات أخرى التوقيت توقيت اليمن (+3 غريني…

Kembali kehalaman sebelumnya

Lokasi Pengunjung: 3.143.205.127