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coordenadas homogéneas

Diccionario interactivo de matemáticas. Encuentra el significado, fórmulas y ejemplos prácticos.

¿Qué es coordenadas homogéneas?

Las coordenadas homogéneas son un sistema de coordenadas utilizado en geometría proyectiva para representar puntos en un espacio proyectivo de manera que simplifica transformaciones geométricas como traslaciones, rotaciones, escalamientos y proyecciones en forma de multiplicaciones matriciales. A diferencia de las coordenadas cartesianas estándar, las coordenadas homogéneas añaden una dimensión adicional a la representación. En 2D, un punto (x, y) se representa como (x, y, 1), y en 3D, un punto (x, y, z) se representa como (x, y, z, 1). Generalmente, un punto en un espacio n-dimensional se representa con n+1 coordenadas. La principal ventaja es que permite representar transformaciones afines (que no conservan las proporciones) como transformaciones lineales, facilitando el cálculo y la manipulación de objetos geométricos. Dos conjuntos de coordenadas homogéneas que son múltiplos escalares representan el mismo punto en el espacio proyectivo (e.g., (x, y, 1) y (2x, 2y, 2) representan el mismo punto).

Ejemplo Resuelto

Consideremos el punto (3, 4) en el plano cartesiano. Su representación en coordenadas homogéneas sería (3, 4, 1). También, (6, 8, 2) representa el mismo punto, ya que al dividir todas las coordenadas por 2 obtenemos (3, 4, 1). Para transformar un punto de coordenadas homogéneas a cartesianas, se divide cada coordenada por la última (la coordenada 'w'), asumiendo que esta última es diferente de cero. Por ejemplo, (9, 12, 3) se convierte en (9/3, 12/3) = (3, 4).

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