Один из типичных способов сделать это - применить к координатам матрицу аффинного преобразования 3x3 (или 3x2, или 2x3), которая может описывать такие вещи, как положение, вращение, масштаб и сдвиг.
Если вы используете OpenGL или Direct3D, вы можете использовать графическое оборудование для выполнения реальных преобразований за вас.
Если вы делаете это в программном обеспечении, то, скорее всего, узким местом станет расторжение, а не трансформация вершин.