Isso parece uma álgebra linear direta para mim. Eu verifiquei o link para ver o que você estava falando. A primeira imagem que eles têm quando a página começa sobre o tema da rotação é preenchida com cossenos e senos. A coisa a perceber é que cos (a), sen (a), -cos (a) etc se tornam 1 e 0 (possivelmente -1 também) quando você está lidando com rotação em incrementos de 90 graus. Para mim, isso é realmente uma questão de matemática. Confira a página da Wikipedia em Matrizes de rotação como ref: link .
Sobre a tradução de volta ao espaço original; se a "origem" não estiver no centro, a rotação move alguns elementos para longe da posição absoluta original. Este artigo fala mais especificamente sobre mapeamento de dispositivos e computação gráfica e inclui informações sobre a conversão e também sobre fatores de escala (consulte a seção sobre transformações afins). link