一条线和一个球体的交点?

时间:2009-05-26 13:03:51

标签: c# math 3d

我有一个简单的对象,允许你分配三个属性(x,y,z)(让我们称这个对象为“点”,因为它就是这样)。然后我有一个第二个对象,其中一个方法接受第一个对象的两个实例,并返回三维空间中两个“点”之间的距离。我还需要一种能接受两个“点”的方法 和一个double,表示行进的距离(从使用的第一个“点”参数)返回带有x,y,z坐标的“点”对象。

除了计算所提供的两个点之间的原始线上的点坐标,即距离第一个点一定距离时,我没关系。

“点”对象:

public class POR
{
    private double PORX;
    private double PORY;
    private double PORZ;

    public double X
    {
        get { return PORX; }
        set { PORX = value; }
    }
    public double Y
    {
        get { return PORY; }
        set { PORY = value; }
    }
    public double Z
    {
        get { return PORZ; }
        set { PORZ = value; }
    }
    public POR(double X, double Y, double Z)
    {
        PORX = X;
        PORY = Y;
        PORZ = Z;
    }

我正在使用:

    public double PorDistance(POR por1, POR por2)
    {
        return Math.Round(Math.Sqrt( Math.Pow((por1.X - por2.X),2) + Math.Pow((por1.Y - por2.Y),2) + Math.Pow((por1.Z - por2.Z),2)),2);
    }

返回我需要的那两点之间的距离

public POR IntersectPOR (POR por1, POR por2, double distance)
{

}

其中距离是从por1到por2的距离。

3 个答案:

答案 0 :(得分:5)

这可以通过矢量的一些帮助来完成。

假设您的起点叫做P,另一个点是Q,距离是d。你想在距离P到Q的距离d处找到PQ线上的点。

  1. 首先,您需要找到旅行方向。这是通过找到Q - P

    来完成的
    v = Point(Q.x - P.x, Q.y - P.y, Q.z - P.z)
    
  2. 现在你需要在那个方向找到单位向量,所以

    scale = sqrt(v.x*v.x + v.y*v.y + v.z*v.z)
    unit = Point(v.x/scale, v.y/scale, v.z/scale)
    
  3. 现在你需要找到代表行进距离的向量:

    t = Point(unit.x*d, unit.y*d, unit.z*d)
    
  4. 要找到最终位置,请将您的旅行矢量添加到起点:

    final = Point(P.x + t.x, P.y + t.y, P.z + t.z)
    

答案 1 :(得分:1)

看起来你想要类似的东西:

public class Point
{
     public double x, y, z;

     // ctors, Add(), Subtract() omitted

     public Point Normalize()
     {
         double m = Magnitude;
         if (m != 0.0) return ScaleTo(1.0/m);
         return new Point();
     }

     public double Magnitude
     {
         get { return Math.Sqrt(x * x + y * y + z * z); }
     }

     public Point ScaleTo(double s)
     {
         return new Point(x * s, y * s, z * s);
     }
}

public Point PointOnLine(Point from, Point to, double dist)
{
    return from.Add(to.Subtract(from).Normalize().ScaleTo(dist));
}

答案 2 :(得分:1)

没有实际代码,因为我认为这更像是一个概念性问题。 这可能不是最有效的,但是当我这样做时,我只是将总距离和线段之间的比率应用于坐标增量。 例如,如果我在0,0,0和1,2,3处有点,则总3D距离为3.74,如果我想从第一点放置1个单位,则比率为1 / 3.74,因此新坐标将是.2673从第一个点到第二个点的总距离或.267,.534,.802