几何向量:二维平面非平行直线相交(修正)

      今天突然发现以前做平面非平行直线相交是有问题的,和以前博客关联太多了,必须得专门写一篇纠错。
      只能说以前刚好没碰到这种情况,太神奇了,代码如下:

    /// <summary>
    /// 计算两射线交点
    /// </summary>
    /// <param name="p1"></param>
    /// <param name="p2"></param>
    /// <param name="p4"></param>
    /// <param name="p3"></param>
    /// <returns></returns>
    private Vector2 CalculateLineCross(Vector2 p1, Vector2 p2, Vector2 p4, Vector2 p3)
    {
    
    
        //构建直线参数k和a
        float k1 = (p2.y - p1.y) / (p2.x - p1.x);
        float a1 = p2.y - k1 * p2.x;

        float k2 = (p3.y - p4.y) / (p3.x - p4.x);
        float a2 = p3.y - k2 * p3.x;
        //根据求解计算交点
        float y = (k2 * a1 - k1 * a2) / (k2 - k1);
        float x = 0;
        if (k1 != 0)
        {
    
    
            x = (y - a1) / k1;
        }
        else if (k2 != 0)
        {
    
    
            x = (y - a2) / k2;
        }
        return new Vector2(x, y);
    }

      看出问题了吧,如果(p2.x - p1.x),或者(p3.x - p4.x)等于0,那么斜率k就是不存在的,基于这个不存在的斜率k计算的结果就是错的。
      但是c#数学运算分母=0不报错和刚好实际开发场景又没碰到斜率k不存在的计算结果,就忽视了。
      所以现在得补全这个计算的适应性,使用直线方程组求解,如下:
在这里插入图片描述
      那么我们只需要通过四个坐标构建直线方程参数就行了,如下:
在这里插入图片描述

      接下来构建算法:

 /// <summary>
    /// 计算平面直线相交
    /// </summary>
    /// <param name="p1"></param>
    /// <param name="p2"></param>
    /// <param name="p4"></param>
    /// <param name="p3"></param>
    /// <returns></returns>
    private Vector2 CalculateLineCross(Vector2 p1, Vector2 p2, Vector2 p4, Vector2 p3)
    {
    
    
        float[] abc1 = GetLineEquationParams(p1, p2);
        float[] abc2 = GetLineEquationParams(p4, p3);

        float a1 = abc1[0], b1 = abc1[1], c1 = abc1[2];
        float a2 = abc2[0], b2 = abc2[1], c2 = abc2[2];

        float x = (c2 * b1 - c1 * b2) / (a1 * b2 - a2 * b1);
        float y = (c2 * a1 - c1 * a2) / (b1 * a2 - b2 * a1);

        return new Vector2(x, y);
    }
    /// <summary>
    /// 构建平面直线方程参数A、B、C
    /// </summary>
    /// <param name="p1"></param>
    /// <param name="p2"></param>
    /// <returns></returns>
    private float[] GetLineEquationParams(Vector2 p1, Vector2 p2)
    {
    
    
        float a, b, c;
        //L1
        if (p1.y == p2.y)
        {
    
    
            a = 0;
            b = 1;
            c = -p1.y;
        }
        //L2
        else if (p1.x == p2.x)
        {
    
    
            a = 1;
            b = 0;
            c = -p1.x;
        }
        //L3
        else
        {
    
    
            float k = (p2.y - p1.y) / (p2.x - p1.x);
            //y-y1=k(x-x1)
            a = k;
            b = -1;
            c = p1.y - k * p1.x;
        }
        return new float[] {
    
     a, b, c };
    }

      刚好以实际项目测试,效果如下:
在这里插入图片描述      这样就是平面非平行直线相交的修正方法。

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转载自blog.csdn.net/yinhun2012/article/details/124752375