點集旋轉(zhuǎn)是計算機圖形學的常見操作之一。在Python中,我們可以使用numpy庫和Matplotlib庫來實現(xiàn)點集的旋轉(zhuǎn)。下面是一個簡單的例子:
import numpy as np import matplotlib.pyplot as plt # 原始點集 points = np.array([[1, 1], [2, 2], [3, 1]]) # 旋轉(zhuǎn)角度 angle = np.pi / 4 # 旋轉(zhuǎn)矩陣 rot_matrix = np.array([[np.cos(angle), -np.sin(angle)], [np.sin(angle), np.cos(angle)]]) # 旋轉(zhuǎn)后的點集 rot_points = np.dot(points, rot_matrix) # 畫出原始點集和旋轉(zhuǎn)后的點集 fig, ax = plt.subplots() ax.scatter(points[:, 0], points[:, 1], c='red') ax.scatter(rot_points[:, 0], rot_points[:, 1], c='blue') plt.show()
在代碼中,我們首先定義了一個二維點集points。然后,我們定義了一個旋轉(zhuǎn)角度angle,并根據(jù)旋轉(zhuǎn)角度計算了旋轉(zhuǎn)矩陣rot_matrix。接下來,我們使用numpy庫中的dot函數(shù)將原始點集points和旋轉(zhuǎn)矩陣rot_matrix相乘,得到了旋轉(zhuǎn)后的點集rot_points。最后,我們使用Matplotlib庫畫出了原始點集和旋轉(zhuǎn)后的點集。
在實際應(yīng)用中,點集旋轉(zhuǎn)是非常有用的。例如,在機器人路徑規(guī)劃中,我們需要將機器人姿態(tài)旋轉(zhuǎn)一定角度,以便更好地適應(yīng)不同的環(huán)境。在計算機輔助設(shè)計中,點集旋轉(zhuǎn)可以讓我們更方便地調(diào)整模型、查看不同角度的效果。