matlab2016a编程:已知空间中1条线段,首端坐标是(0,0,0),尾端坐标是(100,100,100),将其均分为10份,分别命名为线段1,线段2,线段3……已知整个空间内存在多个分布不均匀的点的三维坐标和质量大小。求出到线段1的垂直距离小于10的所有点的质心点坐标这些点需要满足:如果这些点在线段1上的垂足不在线段1的两端点范围内,那么舍弃该点;如果有的点在线段1上的垂足在线段1的两端点范围内,那么计入该点。然后,求出质心在线段1上的垂足,以及到该线段的垂直距离小于10的点的质心点数值(如果有的点在线段1上的垂足不在线段1的两端点范围内,那么舍弃该点;如果有的点在线段1上的垂足在线段1的两端点范围内,那么计入该点),并计算出质心点数值与质心点到该线段垂直距离的比值。并使上述过程依次循环到剩余9条线段。
时间: 2024-03-03 22:52:43 浏览: 10
以下是 MATLAB 代码实现:
```matlab
% 定义线段首尾坐标
x1 = 0; y1 = 0; z1 = 0;
x2 = 100; y2 = 100; z2 = 100;
% 将线段均分为10份
n = 10;
step = 1/n;
x = linspace(x1, x2, n+1);
y = linspace(y1, y2, n+1);
z = linspace(z1, z2, n+1);
% 定义点的三维坐标和质量大小
points = [10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100;
20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 110;
30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 110, 120;
1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]';
% 初始化结果
centroid_points = zeros(n, 3);
total_mass = zeros(n, 1);
total_distance = zeros(n, 1);
% 循环处理每一段线段
for i = 1:n
% 定义当前线段的首尾坐标
x1 = x(i); y1 = y(i); z1 = z(i);
x2 = x(i+1); y2 = y(i+1); z2 = z(i+1);
% 初始化当前线段的结果
centroid_point = [0, 0, 0];
mass = 0;
distance = 0;
% 循环处理每一个点
for j = 1:size(points, 1)
% 计算点到线段的垂直距离
[distance_to_line,~,~] = distance_point_to_line([x1, y1, z1], [x2, y2, z2], points(j, 1:3));
% 如果距离小于10,则计入质心点
if distance_to_line < 10
% 计算点在线段上的垂足
[foot_point,~,~] = foot_point_on_line([x1, y1, z1], [x2, y2, z2], points(j, 1:3));
% 如果垂足不在端点范围内,则舍弃该点
if foot_point(1) < min(x1, x2) || foot_point(1) > max(x1, x2)
continue;
end
if foot_point(2) < min(y1, y2) || foot_point(2) > max(y1, y2)
continue;
end
if foot_point(3) < min(z1, z2) || foot_point(3) > max(z1, z2)
continue;
end
% 计算质心点和总质量
centroid_point = centroid_point + points(j, 1:3) * points(j, 4);
mass = mass + points(j, 4);
% 累加总距离
distance = distance + distance_to_line;
end
end
% 计算质心点和质量中心
if mass > 0
centroid_point = centroid_point / mass;
end
% 保存当前线段的结果
centroid_points(i, :) = centroid_point;
total_mass(i) = mass;
total_distance(i) = distance;
end
% 计算质心点数值与质心点到该线段垂直距离的比值
ratio = total_mass ./ total_distance;
```