在三维坐标编程中,可以使用以下公式和步骤进行计算:
欧几里得距离 :计算两点之间的直线距离。公式
:\[ d = \sqrt{(x_2 - x_1)^2 + (y_2 - y_1)^2 + (z_2 - z_1)^2} \]
示例 ```python import numpy as np def euclidean_distance(p1, p2): return np.linalg.norm(p1[:3] - p2[:3]) point_a = np.array([1, 2, 3]) point_b = np.array([4, 5, 6]) distance = euclidean_distance(point_a, point_b) print(f"Distance: {distance}") ```向量点积
:计算两个向量的点积。
公式:\[ \text{dot\_product} = x_1x_2 + y_1y_2 + z_1z_2 \]
示例 ```python def calculate_dot_product(a, b): return np.dot(a, b) vector_a = np.array([1, 2, 3]) vector_b = np.array([4, 5, 6]) dot_product = calculate_dot_product(vector_a, vector_b) print(f"Dot Product: {dot_product}") ```向量叉积
:计算两个向量的叉积。
公式:\[ \text{cross\_product} = (y_1z_2 - z_1y_2, z_1x_2 - x_1z_2, x_1y_2 - y_1x_2) \]
示例 ```python def calculate_cross_product(a, b): return np.cross(a, b) vector_a = np.array([1, 2, 3]) vector_b = np.array([4, 5, 6]) cross_product = calculate_cross_product(vector_a, vector_b) print(f"Cross Product: {cross_product}") ```向量长度
:计算向量的长度(模)。
公式:\[ ||\mathbf{v}|| = \sqrt{x^2 + y^2 + z^2} \]
示例 ```python def calculate_magnitude(v): return np.linalg.norm(v) vector_a = np.array([1, 2, 3]) length = calculate_magnitude(vector_a) print(f"Magnitude: {length}") ```旋转坐标
:将一个点或一组点绕指定的旋转中心进行旋转。
公式 \[ \begin{align*} x' &= (x - cx) \cdot \cos(\theta) - (y - cy) \cdot \sin(\theta) + cx \\ y' &= (x - cx) \cdot \sin(\theta) + (y - cy) \cdot \cos(\theta) + cy \end{align*} \] 其中,\( (x, y) \) 是旋转前的坐标,\( (cx, cy) \) 是旋转中心的坐标,\( \theta \) 是旋转角度。 示例