C#代码三维中两线段是否相交并返回交点,无论线上还是线外交点都要考虑

时间: 2023-06-26 18:08:32 浏览: 60
以下是C#代码实现三维中两条线段是否相交并返回交点,包括线段在内和线段在外的情况: ```csharp using System; using System.Collections.Generic; using System.Text; namespace LineIntersection { class Program { static void Main(string[] args) { Point3d p1 = new Point3d(0, 0, 0); Point3d p2 = new Point3d(1, 1, 1); Point3d p3 = new Point3d(0, 1, 0); Point3d p4 = new Point3d(1, 0, 1); Point3d intersection = new Point3d(); bool isIntersect = LineIntersection(p1, p2, p3, p4, out intersection); if (isIntersect) { Console.WriteLine("The two lines intersect at point ({0}, {1}, {2}).", intersection.X, intersection.Y, intersection.Z); } else { Console.WriteLine("The two lines do not intersect."); } Console.ReadLine(); } // 判断两条线段是否相交,并返回交点 public static bool LineIntersection(Point3d p1, Point3d p2, Point3d p3, Point3d p4, out Point3d intersection) { intersection = new Point3d(); // 计算向量 Vector3d v1 = new Vector3d(p1, p2); Vector3d v2 = new Vector3d(p3, p4); Vector3d v3 = new Vector3d(p1, p3); // 计算法向量 Vector3d n1 = Vector3d.CrossProduct(v1, v2); Vector3d n2 = Vector3d.CrossProduct(v1, n1); // 计算交点 double t = Vector3d.DotProduct(n1, v3) / Vector3d.DotProduct(n1, v1); double s = Vector3d.DotProduct(n2, v3) / Vector3d.DotProduct(n2, v2); if (t < 0 || t > 1 || s < 0 || s > 1) { // 无交点 return false; } intersection = p1 + v1 * t; return true; } } // 三维点类 public class Point3d { public double X { get; set; } public double Y { get; set; } public double Z { get; set; } public Point3d(double x, double y, double z) { X = x; Y = y; Z = z; } } // 三维向量类 public class Vector3d { public double X { get; set; } public double Y { get; set; } public double Z { get; set; } public Vector3d(double x, double y, double z) { X = x; Y = y; Z = z; } public Vector3d(Point3d p1, Point3d p2) { X = p2.X - p1.X; Y = p2.Y - p1.Y; Z = p2.Z - p1.Z; } // 向量点积 public static double DotProduct(Vector3d v1, Vector3d v2) { return v1.X * v2.X + v1.Y * v2.Y + v1.Z * v2.Z; } // 向量叉积 public static Vector3d CrossProduct(Vector3d v1, Vector3d v2) { double x = v1.Y * v2.Z - v1.Z * v2.Y; double y = v1.Z * v2.X - v1.X * v2.Z; double z = v1.X * v2.Y - v1.Y * v2.X; return new Vector3d(x, y, z); } // 向量数乘 public static Vector3d operator *(Vector3d v1, double s) { return new Vector3d(v1.X * s, v1.Y * s, v1.Z * s); } // 向量加法 public static Point3d operator +(Point3d p, Vector3d v) { return new Point3d(p.X + v.X, p.Y + v.Y, p.Z + v.Z); } } } ```

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