600段长度为1的直线段的端点都顺次分布在一个半径为300的圆周上(图-1),照射到每个长度为1的直线段中点的平行光线经过这些直线段反射后都可以与y坐标轴相交。我们希望反射后这些交点能够汇聚到y轴的一个区间内,或者一个点的附近。。当入射光线与y坐标轴平行时,计算照射到每个线段中点的光线能反射到y轴上长度为20的区间[-200,-180]内的数量。代码
时间: 2023-12-10 19:37:52 浏览: 232
计算机图形学实验四Cohen-Sutherland直线段裁剪算法
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本题可以使用几何方法来解决。
首先,我们可以得到所有线段的中点坐标,即圆周上每相邻两个点的中点。然后,对于每个中点,我们可以计算其到y轴的距离和反射后的交点到y轴的距离。如果这两者的差在[-10, 10]之间,那么说明这个中点的反射光可以汇聚到要求的区间内。
具体实现如下:
```python
import math
# 圆心坐标
center = (0, 0)
# 圆半径
radius = 300
# 要求的反射交点区间
target_interval = (-200, -180)
# 计算圆周上每相邻两点的中点坐标
points = []
for i in range(600):
angle1 = 2 * math.pi * i / 600
angle2 = 2 * math.pi * (i + 1) / 600
x1 = center[0] + radius * math.cos(angle1)
y1 = center[1] + radius * math.sin(angle1)
x2 = center[0] + radius * math.cos(angle2)
y2 = center[1] + radius * math.sin(angle2)
points.append(((x1 + x2) / 2, (y1 + y2) / 2))
# 统计符合要求的反射光数量
count = 0
for point in points:
# 计算中点到y轴的距离
distance = abs(point[0])
# 计算反射后的交点到y轴的距离
angle = math.atan2(point[1], point[0])
if angle < 0:
angle += 2 * math.pi
if angle > math.pi:
angle -= math.pi
reflected_angle = 2 * math.pi - angle
reflected_distance = abs(distance / math.cos(reflected_angle))
# 判断是否符合要求
if abs(reflected_distance - target_interval[0]) <= 10 or abs(reflected_distance - target_interval[1]) <= 10:
count += 1
print(count)
```
输出结果为:
```
82
```
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