日期:2014-05-20  浏览次数:20700 次

请教一个平面几何和图形方面的算法问题
有两个点的坐标, 将其中的一个点作为圆心,另一个点按照圆心旋转某个角度X,如何得到旋转之后的这个点的新坐标?

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有两个点的坐标,你就有两个点的距离
旋转某个角度X,你有一个与X轴或者Y轴的夹角

这样就有了一斜边一角
用三角函数求两直角边吧
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假设两个点的坐标分别为A(x1,y1),B(x2,y2),求C(x3,y3)

首先根据A与B的距离和A与C的距离相等,列一个方程
(x1-x2)^2+(y1-y2)^2=(x1-x3)^2+(y1-y3)^2
再根据角度列一个方程,转过的弧度是X
(y1-y2)/(x1-x2) + X = (y1-y3)/(x1-x3)

这样的一个二元方程组应该可以解了吧。
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先把圆心那点移动到 原点上,另一点也要相应的进行移动,然后再通过三角函数把另一点的新坐标算出来,然后移动新的点的坐标,
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利用 2D 的仿射变换类 AffineTransform 可以很方便地计算

Java code
import java.awt.Shape;
import java.awt.geom.AffineTransform;
import java.awt.geom.Line2D;

public class Test6 {
    
    public static void main(String[] args) {
        // 点 (2, 3),使用 Line 来冒充一下 
        Line2D.Double line = new Line2D.Double(2, 3, 2, 3);
        // 围绕 (1, 2) 逆时针旋转 60 度
        AffineTransform affine = AffineTransform.getRotateInstance(Math.toRadians(60), 1, 2);
        Shape n = affine.createTransformedShape(line);
        // 旋转结果
        System.out.println("x = " + n.getBounds2D().getX());
        System.out.println("y = " + n.getBounds2D().getY());
    }
}

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上面这个仿射变化的数学公式为:



图中 a, b 表示参照点的坐标,x, y 是起点坐标,x', y' 是变换后的坐标。
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高中学的极坐标都不记得了吗?
x=rCos@
y=rSin@
把A点的坐标平移至原点,然后换成极坐标,B点极坐标 @+d@ 以后,再转成直角坐标,再移回原来位置,就可以了撒。
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下面是C++代码例子

C/C++ code


/*
  旋转点操作

  @param center            旋转中心
  @param point            操作点
  @param angle            旋转角度
 
  @return FPoint    返回旋转后的点
 */
FPoint CShape::RotatePoint(FPoint center, FPoint point, double angle)
{
  FPoint Circumpt;
  Circumpt.x = cos(angle) * (point.x - center.x) + sin(angle) * (center.y - point.y) + center.x;
  Circumpt.y = center.y - sin(angle) * (center.x-point.x) - cos(angle) * (center.y - point.y);

    return Circumpt;
}