matlab2016编程:已知空间中10条长为10米的线段,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。求出到该线段1的垂直距离小于10的所有点的质心点坐标(点在线段上的投影在线段的两端点范围内),以及到该线段的垂直距离小于10的点的质心点数值,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: 2023-10-15 07:05:31 浏览: 94
使用matlab进行质心计算
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这个问题和之前的问题类似,只是要求满足条件的点的坐标是在线段上的投影。以下是修改后的代码:
```matlab
% 定义 10 条线段的起点和终点坐标
lines = [
0 0 0 10 0 0;
0 0 0 0 10 0;
0 0 0 0 0 10;
10 0 0 10 10 0;
10 0 0 10 0 10;
0 10 0 10 10 0;
0 10 0 0 10 10;
0 0 10 10 0 10;
0 0 10 0 10 10;
0 0 10 10 10 10
];
% 定义所有点的三维坐标和质量大小
points = [
1 2 3 0.5;
4 5 6 0.8;
7 8 9 1.2;
...
];
% 初始化结果矩阵
results = zeros(10, 4); % 每行表示一条线段的结果:x、y、z、比值
for i = 1:size(lines, 1)
line_start = lines(i, 1:3);
line_end = lines(i, 4:6);
mask = false(size(points, 1), 1); % 用于存储满足条件的点的索引
% 计算线段的方向向量和长度
line_direction = line_end - line_start;
line_length = norm(line_direction);
% 遍历所有点,计算每个点到线段的垂直距离
for j = 1:size(points, 1)
point = points(j, 1:3);
% 计算点到线段的投影点
projection = line_start + (dot(point - line_start, line_direction) / line_length^2) * line_direction;
% 判断投影点是否在线段的两端点范围内,如果不是则使用离线段端点更近的一个端点替代
if dot(projection - line_start, line_direction) < 0
projection = line_start;
elseif dot(projection - line_end, line_direction) > 0
projection = line_end;
end
% 计算点到投影点的距离
distance = norm(point - projection);
% 判断距离是否小于 10 米
if distance < 10
mask(j) = true;
end
end
% 提取满足条件的点的坐标和质量大小
selected_points = points(mask, :);
selected_coordinates = selected_points(:, 1:3);
selected_weights = selected_points(:, 4);
% 计算质心点坐标和质量大小
centroid_coordinates = mean(selected_coordinates);
centroid_weight = sum(selected_weights);
% 计算质心点数值与质心点到该线段垂直距离的比值
total_distance = sum(norm(selected_coordinates - repmat(projection, size(selected_coordinates, 1), 1), 2));
ratio = centroid_weight / total_distance;
% 存储结果
results(i, :) = [centroid_coordinates, ratio];
end
% 显示结果
disp(results)
```
注意,在计算点到线段的投影点时,需要判断投影点是否在线段的两端点范围内,如果不是则使用离线段端点更近的一个端点替代。另外,在计算质心点到该线段垂直距离时,需要将质心点到投影点的距离累加起来,并使用 repmat 函数将投影点复制成与满足条件的点坐标矩阵相同的大小。
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