PPT를 만들거나 포토샵을 수정할 때, 그림을 시계방향 또는 반시계방향으로
90도, 180도, 270도 회전을 하신 적이 있으신가요?
우리는 마우스를 이용해 돌리지만, 컴퓨터 안에서는 어떤 일이 벌어지고 있을까요?
답부터 말하자면, 컴퓨터는 Matrix-rotation을 이용해 그림을 90도 회전합니다.
이 Matrix-rotation에 대해서 간단히 알아보도록 하겠습니다.

참조- 여기서는 Inplace가 아닌 Extra memory를 쓴 matrix-rotation에 대한 설명입니다.

그림파일은 무엇인가?

주제에 들어가기 앞서서, 그림파일 이란 무엇인지 아셔야합니다.

정말 간단하게 컴퓨터는 그림파일을 어떻게 인식하고 있는지 설명하겠습니다.

정말 간단하게 설명하면, 위 그림처럼 각 그림은 작은 Pixel들로 이루어져 있고
각 Pixel들은 숫자의 행렬(Maxtrix) 형태로 구성되어 있습니다!
이 말은 결국 모든 그림은 큰 숫자의 행렬(Matrix)모양으로 존재하고 있다는 것입니다.

그럼, 그림을 회전 시킨다는 건?

결국 그림을 회전시킨다는 것은 다시 그림을 만드는 데
그 그림은 본래 그림의 행렬 원소를 적당한 패턴으로 재배열하여 만든 행렬입니다.

시계방향으로 90도로 회전

위와 같이 시계방향일 때, 행렬도 똑같이 90도를 회전시킨다고 상상하고 돌리면
행렬로 생각했을 때는 행렬의 좌표는 아래와 같은 패턴을 따른다는 것을 알 수 있습니다.

패턴에 따르면, 행렬 좌표로 생각했을 때 새로운 행렬의 x좌표 = 기존의 y좌표이고
새로운 행렬의 y좌표 = 행렬의 크기 - 기존의 x좌표 - 1 입니다.

구현 by Python

def Clockwise(matrix):
    new_matrix = [[0]*len(matrix) for i in range(len(matrix))]
    for i in range(len(matrix)):
        for j in range(len(matrix)):
            new_matrix[j][len(matrix) - i - 1] = matrix[i][j]
    return new_matrix

반시계방향으로 90도로 회전

위와 같이 반시계방향일 때, 행렬도 똑같이 90도를 회전시킨다고 상상하고 돌리면
행렬로 생각했을 때는 행렬의 좌표는 아래와 같은 패턴을 따른다는 것을 알 수 있습니다.

패턴에 따르면, 새로운 행렬의 x좌표 = 행렬의 크기 - 기존의 y좌표 - 1 이고
새로운 행렬의 y좌표 = 기존의 x좌표 입니다.

구현 by Python

def Counterclockwise(matrix):
    new_matrix = [[0]*len(matrix) for i in range(len(matrix))]
    for i in range(len(matrix)):
        for j in range(len(matrix)):
            new_matrix[len(matrix)- 1 - j][i] = matrix[i][j]
    return new_matrix

돌리고자 하는 각도가 180, 270일 떄는?
이미 아시겠지만, 위의 과정들을 연속해서 하면 됩니다.