空间任一点绕通过原点的任一轴旋转的程序.rar

#include <iostream> #include <iomanip> using namespace std; #include <stdio.h> #include <cmath> //#include <math.h> ///////////////////////////////////////////////////////// //旋转包括某一点绕任轴旋转(x.y.z轴). //这里讲得是空间任一点绕通过原点的任一轴旋转的程序 //////////////////////////////////////////////////////// void main() { int i,j,k; double x,y,z,A; double a[4][4]={{0,0,0,0}},b[4][4]={{0,0,0,0}},c[4][4]={{0,0,0,0}},d[4][4]={{0,0,0,0}}; cout<<"请输入旋转轴的方向向量:"; cin>>x>>y>>z; //约束条件 while(x==0&&y==0&&z==0) { if(x==0&&y==0&&z==0) { cout<<" 请重新输入:"; cin>>x>>y>>z; } } //输出原变换矩阵的过程 a[2][0]=x/(sqrt(x*x+y*y+z*z)); a[2][1]=y/(sqrt(x*x+y*y+z*z)); /*变换矩阵*/ a[2][2]=z/(sqrt(x*x+y*y+z*z)); if((x*x+y*y)!=0) { a[0][0]=-(y/sqrt(x*x+y*y)); a[0][1]=x/(sqrt(x*x+y*y)); a[0][2]=0; } else { a[0][0]=-(z/(sqrt(x*x+y*y))); a[0][1]=0; a[0][2]=x/(sqrt(x*x+y*y)); } a[1][0]=a[0][3]*a[2][1]-a[0][1]*a[2][2]; a[1][1]=a[0][0]*a[2][2]-a[0][2]*a[2][0]; a[1][2]=a[0][1]*a[2][0]-a[0][0]*a[2][1]; for(j=1;j<4;j++) { a[4][j]=a[j][4]=0; a[4][4]=1;} a[0][3]=0; a[1][3]=0; a[2][3]=0; a[3][0]=0; a[3][1]=0; a[3][2]=0; a[3][3]=1; cout<<"变换矩阵为:"<<endl; for(i=0;i<4;i++) { for(j=0;j<4;j++) { cout<<setw(15)<<a[i][j]<<" "; } cout<<"\n"; } //输出转置后的矩阵过程 cout<<"则其转置矩阵如下:"<<endl; for(i=0;i<4;i++) for(j=0;j<4;j++) /*转置矩阵*/ b[j][i]=a[i][j]; for(i=0;i<4;i++) { for(j=0;j<4;j++) { cout<<setw(15)<<b[i][j]<<" "; } cout<<"\n"; } //假设绕z轴旋转,变换后的矩阵如下: cout<<"请输入要旋转的角度A:"; cin>>A; cout<<"则变换矩阵为:"<<endl; c[0][0]=cos(A); c[0][1]=-sin(A); /*假设绕z轴旋转,矩阵如下*/ c[1][0]=sin(A); c[1][1]=cos(A); c[2][2]=1; c[3][3]=1; for(i=0;i<4;i++) { for(j=0;j<4;j++) { cout<<setw(15)<<c[i][j]<<" "; } cout<<"\n"; } //中间部分结果 for(i=0;i<4;i++) //矩阵相乘 for(k=0;k<4;k++) for(j=0;j<4;j++) d[i][k]+=b[i][j]*c[j][k]; /*for(i=0;i<4;i++) { //中间矩阵相乘的结果 for(j=0;j<4;j++) { cout<<setw(15)<<d[i][k]<<" "; } cout<<"\n"; } */ //输出旋转后的最终矩阵 cout<<"最后需输出的矩阵为:"<<endl; for(i=0;i<4;i++) //矩阵相乘 for(k=0;k<4;k++) for(j=0;j<4;j++) b[i][k]+=d[i][j]*a[j][k]; for(i=0;i<4;i++) { for(j=0;j<4;j++) { cout<<setw(15)<<b[i][k]<<" "; } cout<<"\n"; } }