请认真回答这个问题。用c plus plus 14写一个函数,输入是autoware_msgs::Waypoint的数组,和一个double 类型的 dis形参,数组形成一个凹的,或者凸的闭合曲线,求这个闭合曲线的收缩或者扩dis张厘米,dis大于0外扩,小于0内缩。形成的新的闭合曲线。计算收缩和外扩的点使用夹角中分线方向上平移的方式。输出也是autoware_msgs::Waypoint的数组。要求鲁棒性强,简单,高效,快捷。
时间: 2024-02-28 19:54:10 浏览: 157
好的,我会认真回答你的问题。以下是实现该函数的代码:
```c++
#include <cmath>
#include <vector>
#include "autoware_msgs/Waypoint.h"
// 定义一个 Point 类,用于保存点的坐标信息
class Point {
public:
double x;
double y;
Point(double x, double y) : x(x), y(y) {}
};
// 计算两点之间的距离
double distance(const Point& p1, const Point& p2) {
double dx = p1.x - p2.x;
double dy = p1.y - p2.y;
return std::sqrt(dx * dx + dy * dy);
}
// 计算两个向量之间的夹角(弧度制)
double angle(const Point& p1, const Point& p2, const Point& p3) {
double x1 = p1.x - p2.x;
double y1 = p1.y - p2.y;
double x2 = p3.x - p2.x;
double y2 = p3.y - p2.y;
double dot = x1 * x2 + y1 * y2;
double det = x1 * y2 - x2 * y1;
return std::atan2(det, dot);
}
// 计算两个向量之间的中分线向量
Point bisect(const Point& p1, const Point& p2, const Point& p3, double dis) {
double a1 = angle(p1, p2, p3) / 2.0;
double a2 = std::atan(dis / distance(p2, Point((p2.x + p3.x) / 2.0, (p2.y + p3.y) / 2.0)));
double x = std::cos(a1 + a2) * (p2.x - (p2.y - p3.y) * dis / (2.0 * distance(p2, p3)));
double y = std::sin(a1 + a2) * (p2.y - (p3.x - p2.x) * dis / (2.0 * distance(p2, p3)));
return Point(x, y);
}
// 计算闭合曲线的收缩或者扩张
std::vector<autoware_msgs::Waypoint> shrink_or_expand_curve(const std::vector<autoware_msgs::Waypoint>& waypoints, double dis) {
std::vector<Point> points;
for (const auto& waypoint : waypoints) {
points.emplace_back(waypoint.pose.pose.position.x, waypoint.pose.pose.position.y);
}
std::vector<Point> result;
for (std::size_t i = 0; i < points.size(); i++) {
std::size_t prev_idx = i == 0 ? points.size() - 1 : i - 1;
std::size_t next_idx = i == points.size() - 1 ? 0 : i + 1;
Point new_point = bisect(points[prev_idx], points[i], points[next_idx], dis);
result.push_back(new_point);
}
std::vector<autoware_msgs::Waypoint> new_waypoints;
for (std::size_t i = 0; i < result.size(); i++) {
autoware_msgs::Waypoint waypoint;
waypoint.pose.pose.position.x = result[i].x;
waypoint.pose.pose.position.y = result[i].y;
new_waypoints.push_back(waypoint);
}
return new_waypoints;
}
```
该函数的输入参数是一个 `autoware_msgs::Waypoint` 类型的数组和一个 `double` 类型的 `dis` 形参,其中 `autoware_msgs::Waypoint` 类型包含了一个位置信息,即 `x` 和 `y` 坐标,我们将这些位置信息转换成了 `Point` 类型的点集。
接下来我们需要实现 `bisect` 函数,该函数计算两个向量之间的夹角和中分线向量。然后在 `shrink_or_expand_curve` 函数中,我们对闭合曲线的每个点都计算收缩或者扩张后的新点,最后将新点转换成 `autoware_msgs::Waypoint` 类型的点并返回形成的新的闭合曲线。
注意,在实现 `bisect` 函数时,我们需要计算两个向量之间的夹角和中分线向量,具体计算过程可以参考代码中的注释。
希望这个函数能够帮到你,如果你还有其他问题,请继续提问。
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