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计算几何Computational GeometrySouth China University of TechnologyAuthor: 916852一:基本
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计算几何
Computational Geometry
South China University of Technology
Author: 916852
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一:基本公式
1.1 三角形........................................................... 6
1.2 四边形........................................................... 6
1.3 正 n 边形......................................................... 6
1.4 圆............................................................... 6
1.5 棱柱............................................................. 7
1.6 棱锥............................................................. 7
1.7 棱台............................................................. 7
1.8 圆柱............................................................. 7
1.9 圆锥............................................................. 7
1.10 圆台............................................................ 7
1.11 球.............................................................. 7
1.12 球台............................................................ 7
1.13 球扇形.......................................................... 8
二:点、线
2.1 结构定义........................................................... 8
2.2 向量 p 绕着圆点转动 radian(弧度) 返回得到的点........................ 9
2.3 二维叉乘 返回 a × b................................................. 9
2.4 二维点乘 返回 a • b................................................. 9
2.5 二维两点距离....................................................... 9
2.6 向量 a, b 夹角的余弦值(弧度制) ...................................... 9
2.7 向量 a, b 夹角的正弦值(弧度制)....................................... 9
2.8 判断 a,b,c 三点共线................................................. 9
2.9 判断点在线段的位置................................................. 9
2.10 判断线段 ab 和 cd 是否相交.........................................10
2.11 判断直线 ab 和线段 cd 是否相交.....................................10
2.12 判断直线 ab 和直线 cd 是否相交.....................................11
2.13 判断两点在线段的同侧或异侧.........................................11
2.14 求线段所在直线的一般方程..........................................11
2.15 求点关于直线的对称点.............................................12
2.16 点到直线的最近距离...............................................12
2.17 点到线段的最近距离...............................................12
2.18 两线段最近距离...................................................12
2.19 向量夹角........................................................12
2.20 动点共线方程....................................................12
2.21 最近点对........................................................13
三:三角形
3.1 结构定义 ........................................................14
3.2 点在三角形内判定..................................................14
3.3 三角形覆盖 k 次面积并(可扩展为任意多边形,二叉空间划分).............14
3.4 三角形四心........................................................16
3.5 三角形费马点......................................................17
~ 4 ~
四:圆
4.1 结构定义.........................................................17
4.2 点与圆的切点.....................................................18
4.3 圆的公切线........................................................18
4.4 线段与圆交点......................................................19
4.5 圆与圆交点........................................................19
4.6 圆的面积并........................................................20
4.7 圆覆盖 k 次面积并..................................................20
4.8 圆与多边形面积交...................................................21
4.9 点集最小圆覆盖.....................................................23
五:凸包多边形
5.1 andrew 求凸包.....................................................23
5.2 点在多边形内判定...................................................24
5.3 旋转卡壳求凸包直径.................................................24
5.4 旋转卡壳求凸包上最大三角形面积......................................24
5.5 旋转卡壳求凸包最近距离.............................................25
5.6 logn 直线切割凸包.................................................26
5.7 动态凸包..........................................................28
5.8 任意多边形最大内切圆(点+线=3 限制内切圆)............................30
5.9 多边形面积并......................................................33
六:概率算法
6.1 最小球覆盖........................................................34
6.2 二维费马点........................................................34
七:平面问题
7.1 半平面交..........................................................36
7.2 PSLG 平面直线图...................................................37
八:三维几何
8.1 三维叉乘..........................................................42
8.2 三维旋转矩阵......................................................43
8.3 三维旋转模型......................................................43
8.4 三维凸包相关......................................................44
8.5 三维光线反射......................................................48
8.6 点到直线距离......................................................48
8.7 点到线段距离......................................................49
8.8 两直线距离........................................................49
8.9 两线段距离........................................................49
8.10 直线相交判定.....................................................50
8.11 线段相交判定.....................................................50
8.12 点关于直线的对称点................................................50
8.13 点到平面距离.....................................................51
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8.14 点在平面投影.....................................................51
8.15 点关于平面的对称点................................................51
8.16 直线与平面交点...................................................51
8.17 线段与平面交点...................................................51
8.18 直线与平面位置关系判定............................................51
8.19 两平面位置关系判定................................................52
8.20 平面交线.........................................................52
8.21 平面距离.........................................................52
8.22 点在空间三角形内判定.............................................52
8.23 线段和空间三角形的位置关系........................................53
8.24 经纬度坐标转笛卡尔坐标............................................53
8.25 球面距离........................................................53
九:数据结构优化算法
9.1 K-D 树.........................................................53
十:其他
10.1 欧拉四面体公式...................................................55
10.2 simpson 数值积分................................................55
10.3 常用积分公式.....................................................56
10.4 三角函数.........................................................56
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