判断一个三维的点在不在一个可随意旋转长方体内,通过使用C++代码表示
时间: 2024-04-09 08:34:05 浏览: 159
判断点是否在多边形内源码C++
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要判断一个三维点是否在一个可随意旋转的长方体内,可以使用以下C++代码表示:
```cpp
#include <iostream>
#include <vector>
#include <Eigen/Dense>
using namespace Eigen;
// 定义表示长方体的结构体
struct Box {
Vector3d position; // 长方体中心点坐标
Vector3d size; // 长方体尺寸(宽度、高度、深度)
Matrix3d rotation; // 长方体旋转矩阵
};
// 判断点是否在长方体内部的函数
bool pointInBox(const Vector3d& point, const Box& box) {
// 将点坐标转换到以长方体中心为原点的局部坐标系
Vector3d localPoint = point - box.position;
// 将点坐标应用长方体的逆旋转变换
Vector3d rotatedPoint = box.rotation.inverse() * localPoint;
// 判断点是否在长方体边界内
bool inXRange = (rotatedPoint.x() >= -box.size.x() / 2.0) && (rotatedPoint.x() <= box.size.x() / 2.0);
bool inYRange = (rotatedPoint.y() >= -box.size.y() / 2.0) && (rotatedPoint.y() <= box.size.y() / 2.0);
bool inZRange = (rotatedPoint.z() >= -box.size.z() / 2.0) && (rotatedPoint.z() <= box.size.z() / 2.0);
return inXRange && inYRange && inZRange;
}
int main() {
// 创建一个长方体
Box box;
box.position << 0.0, 0.0, 0.0; // 长方体中心点坐标
box.size << 2.0, 1.0, 3.0; // 长方体尺寸
box.rotation = AngleAxisd(M_PI / 4, Vector3d::UnitZ()).matrix(); // 绕Z轴旋转45度
// 创建一个点
Vector3d point(1.0, 0.5, 1.0);
// 判断点是否在长方体内部
bool isInBox = pointInBox(point, box);
if (isInBox) {
std::cout << "Point is inside the box." << std::endl;
} else {
std::cout << "Point is outside the box." << std::endl;
}
return 0;
}
```
上述代码使用了Eigen库来进行向量和矩阵计算。通过定义`Box`结构体来表示长方体,其中包含了长方体的位置、尺寸和旋转矩阵。`pointInBox`函数用于判断点是否在长方体内部,首先将点坐标转换到以长方体中心为原点的局部坐标系,然后应用长方体的逆旋转变换得到旋转后的点坐标,最后判断点是否在长方体边界内。
在`main`函数中创建了一个长方体和一个点,并调用`pointInBox`函数来判断点是否在长方体内部,最后输出结果。
请注意,以上代码仅为示例,具体实现可能需要根据您的代码环境和需求进行适当的调整。
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