带有解释的非常简单的几何解决方案
几天前,一个人陷入了同样的问题,不得不坐在那本数学书上。我通过组合和简化一些基本公式解决了这个问题。
让我们考虑这个数字-
我们想知道ϴ,所以我们需要先找出α和β。现在,对于任何直线,
y = m * x + c
设A =(ax,ay),B =(bx,by),O =(ox,oy)。因此,对于OA行-
oy = m1 * ox + c ⇒ c = oy - m1 * ox ...(eqn-1)
ay = m1 * ax + c ⇒ ay = m1 * ax + oy - m1 * ox [from eqn-1]
⇒ ay = m1 * ax + oy - m1 * ox
⇒ m1 = (ay - oy) / (ax - ox)
⇒ tan α = (ay - oy) / (ax - ox) [m = slope = tan ϴ] ...(eqn-2)
同样,对于OB行-
tan β = (by - oy) / (bx - ox) ...(eqn-3)
现在,我们需要ϴ = β - α
。在三角函数中,我们有一个公式
tan (β-α) = (tan β + tan α) / (1 - tan β * tan α) ...(eqn-4)
在替换tan α
eqn-4中的(来自eqn-2)和tan b
(来自eqn-3)的值,并进行简化后,我们得到-
tan (β-α) = ( (ax-ox)*(by-oy)+(ay-oy)*(bx-ox) ) / ( (ax-ox)*(bx-ox)-(ay-oy)*(by-oy) )
所以,
ϴ = β-α = tan^(-1) ( ((ax-ox)*(by-oy)+(ay-oy)*(bx-ox)) / ((ax-ox)*(bx-ox)-(ay-oy)*(by-oy)) )
这就对了!
现在,拿下图-
这个C#或,Java方法计算角度(Θ) -
private double calculateAngle(double P1X, double P1Y, double P2X, double P2Y,
double P3X, double P3Y){
double numerator = P2Y*(P1X-P3X) + P1Y*(P3X-P2X) + P3Y*(P2X-P1X);
double denominator = (P2X-P1X)*(P1X-P3X) + (P2Y-P1Y)*(P1Y-P3Y);
double ratio = numerator/denominator;
double angleRad = Math.Atan(ratio);
double angleDeg = (angleRad*180)/Math.PI;
if(angleDeg<0){
angleDeg = 180+angleDeg;
}
return angleDeg;
}