ie 滤镜 向量旋转公式:

向量旋转算法 最近看《编程珠玑》,里面提到了一个常见的向量旋转问题,是指将一个数按照某点前后置换,比如【1,2,3,4,5,6,7,8,9,10】按照4旋转后,就变成了【5,6,7,8,9,10,1,2,3,4】。之前在leetcode上也看到了这个问题,当时觉得很简单,就是把前i个数存起来,然后将后面的数据向前移动,然后在把存起来的前i个数加在后面。《编程珠玑》上提到了两种算法,非常高效,时间复杂度为O(n), 阅读详情
在二维坐标系中,一个位置向量的旋转公式可以由三角函数的几何意义推出。
向左转|向右转

比如上图所示是位置向量R逆时针旋转角度B前后的情况。
      在左图中,我们有关系:
  x0 = |R| * cosA       =>          cosA = x0 / |R|
  y0 = |R| * sinA        =>          sinA = y0 / |R|
   在右图中,我们有关系:
  x1 = |R| * cos(A+B)
  y1 = |R| * sin(A+B)
  其中(x1, y1)就是(x0, y0)旋转角B后得到的点,也就是位置向量R最后指向的点。我们展开cos(A+B)和sin(A+B),得到:
  x1 = |R| * (cosAcosB - sinAsinB)
  y1 = |R| * (sinAcosB + cosAsinB)
  现在把  cosA = x0 / |R| 和 sinA = y0 / |R|  代入上面的式子,得到:
  x1 = |R| * (x0 * cosB / |R| - y0 * sinB / |R|) =>  x1 = x0 * cosB - y0 * sinB
  y1 = |R| * (y0 * cosB / |R| + x0 * sinB / |R|) =>  y1 = x0 * sinB + y0 * cosB
  这样我们就得到了二维坐标下向量围绕圆点的逆时针旋转公式。顺时针旋转就把角度变为负:
  x1 = x0 * cos(-B) - y0 * sin(-B) =>  x1 = x0 * cosB + y0 * sinB
  y1 = x0 * sin(-B) + y0 * cos(-B)=>  y1 = -x0 * sinB + y0 * cosB
  现在我要把这个旋转公式写成矩阵的形式,有一个概念我简单提一下,平面或空间里的每个线性变换(这里就是旋转变换)都对应一个矩阵,叫做变换矩阵。对一个点实施线性变换就是通过乘上该线性变换的矩阵完成的。好了,打住,不然就跑题了。
所以二维旋转变换矩阵就是:
                                           [cosA  sinA]          [cosA -sinA]
                                           [-sinA cosA] 或者  [sinA cosA]
  我们对向量进行旋转变换可以通过矩阵完成,比如我要向量(x, y)绕原点逆时针旋转角度A:
                      [x, y] x  [cosA  sinA]     = [x*cosA-y*sinA  x*sinA+y*cosA]        
                                  [-sinA cosA] 
      旋转后的向量为:[x*cosA-y*sinA  x*sinA+y*cosA] 
<span style="color:#ff0000;">注:x,y是向量坐标</span>

三维向量旋转 v∣∣​v⊥​v。 阅读详情

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