将一条线旋转到负坐标

Question

我正在尝试使用以下函数旋转一条线：

def rotate_line(line, theta):
    angle_cos = numpy.cos(theta)
    angle_sin = numpy.sin(theta)
    ox, oy = line[0]
    
    for i in range(len(line)):
        px, py = line[i]
        qx = ox + angle_cos * (px - ox) - angle_sin  * (py - oy)
        qy = oy + angle_sin  * (px - ox) + angle_cos * (py - oy)
        
        line[i] = numpy.array([qx, qy])
    
    return line

但我得到了这个结果（红色 - 原始，橙色 - 旋转），而不是预期的结果：

我尝试了各种其他功能，但所有功能都给我相同的错误结果。为什么？

测试代码：

line = numpy.array([[1,1], [2,2], [3,3]])
print(line)
ax = plt.subplot()
ax.scatter(1, 1, color = 'green')
ax.plot(line[:, 0].tolist(), line[:, 1].tolist(), color = 'red')
line = rotate_line(line, numpy.deg2rad(90))
print(line)
ax.plot(line[:, 0].tolist(), line[:, 1].tolist(), color = 'orange')

Answer 1

您的代码中的问题是您在 rotate_line 函数中修改了原始 line。你需要引入一个新的变量（例如new_line）来记录正交线的坐标。例如，您可以这样做：

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

def rotate_line(line, theta):
    angle_cos = np.cos(theta)
    angle_sin = np.sin(theta)
    ox, oy = line[0]

    new_line = np.zeros((line.shape[0], line.shape[1]))
    for i in range(len(line)):
        px, py = line[i]
        qx = ox + angle_cos * (px - ox) - angle_sin * (py - oy)
        qy = oy + angle_sin * (px - ox) + angle_cos * (py - oy)

        new_line[i] = np.array([qx, qy])

    return new_line

line = np.array([[1,1], [2,2], [3,3]])
print(line)
ax = plt.subplot()
ax.scatter(1, 1, color='green')
ax.plot(line[:, 0].tolist(), line[:, 1].tolist(), color='red')
line = rotate_line(line, np.deg2rad(90))
print(line)
ax.plot(line[:, 0].tolist(), line[:, 1].tolist(), color='orange')
plt.axis('scaled')
plt.show()

输出：

将一条线旋转到负坐标

Rotating a line into negative coordinates

python

numpy

rotation

matrix