推导坐标旋转公式
来源:互联网 发布:excel统计多列数据 编辑:程序博客网 时间:2024/04/29 08:20
在《Flash actionScript 3.0 动画教程》一书中有一个旋转公式:
x1=cos(angle)*x-sin(angle)*y;y1=cos(angle)*y+sin(angle)*x;
其中x,y表示物体相对于旋转点旋转angle的角度之前的坐标,x1,y1表示物体旋转angle后相对于旋转点的坐标
从数学上来说,此公式可以用来计算某个点绕另外一点旋转一定角度后的坐标,例如:A(x,y)绕B(a,b)旋转β度后的位置为C(c,d),则x,y,a,b,β,c,d有如下关系式:
1。设A点旋转前的角度为δ,则旋转(逆时针)到C点后角度为δ+β
2。求A,B两点的距离
dist1=|AB|=y/sin(δ)=x/cos(δ)
3。求C,B两点的距离
dist2=|CB|=d/sin(δ+β)=c/cos(δ+β)
4。显然dist1=dist2,设dist1=r所以:
r=x/cos(δ)=y/sin(δ)=d/sin(δ+β)=c/cos(δ+β)
5。由三角函数两角和差公式知:
sin(δ+β)=sin(δ)cos(β)+cos(δ)sin(β) cos(δ+β)=cos(δ)cos(β)-sin(δ)sin(β)
所以得出:
c=r*cos(δ+β)=r*cos(δ)cos(β)-r*sin(δ)sin(β)=xcos(β)-ysin(β) d=r*sin(δ+β)=r*sin(δ)cos(β)+r*cos(δ)sin(β)=ycos(β)+xsin(β)
即旋转后的坐标c,d只与旋转前的坐标x,y及旋转的角度β有关
从图中可以很容易理解出A点旋转后的C点总是在圆周上运动,圆周的半径为|AB|,利用这点就可以使物体绕圆周运动,即旋转物体。
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