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php经由过程坐标半径技巧_已知圆弧求圆心的算法推导以及ocata编程实现

访客 2024-12-16 0

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已知一个圆弧的出发点坐标是(X0, Y0),终点坐标是(XE,YE),

圆弧的圆心角是 α/4(弧度),求圆弧的圆心坐标。

php经由过程坐标半径技巧_已知圆弧求圆心的算法推导以及ocata编程实现

网友提出的问题

php经由过程坐标半径技巧_已知圆弧求圆心的算法推导以及ocata编程实现
(图片来自网络侵删)

我想起了几年前设计眼镜模块化软件时,

也曾经利用了诸如旋转、放缩、投影、领悟等图形图像处理算法。

也曾经利用解析几何、向量、矩阵运算等知识深入研究个中的数学理论。

采取 pascal、 actionscript、 php等措辞实现算法。

试戴

本日闲来无事,花点韶光求解此题,活动一下大脑。

一、旋转矩阵

在笛卡尔坐标系中的某个坐标点,表示为列向量(x,y)',其绕原点旋转得到的新坐标向量。

可以由旋转矩阵乘以原向量得到。

坐标点的旋转

逆时针旋转θ的旋转矩阵为:

旋转矩阵

二、问题解答

假设圆心坐标为(XC,YC)', 以圆心为原点得到的圆弧出发点和终点坐标可以表示为:

出发点:(X0-XC,Y0-YC)'

终点:(XE-XC, YE-YC)'

终点由出发点旋转α/4得到,

采取旋转矩阵表示为:

旋转矩阵表示

定义M(α)

移项整理之后得到:

移项整理之后的表达式

在等式的旁边两边同时左乘以[E-M(α)]的逆矩阵,得到:

终极结果

然后就可以通过ocata、python、C措辞等的矩阵运算函数或者库就可以轻松算出圆心坐标[XC,YC];

三 、大略示例

示例2222

如上图,出发点为(2,0), 终点为(1,1),圆弧的角度为π/2。

在octave的在线工具的https://octave-online.net/,通过矩阵运算,如下:

format longMa=[cos(pi/2) -sin(pi/2); sin(pi/2) cos(pi/2)];Mb=eye(2,2)-Ma;P0=[2;0];PE=[1;1];B=PE-MaP0;PC=inv(Mb)B;

算得PC=[1,0]

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