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和质心的大小,这些点需要满足: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。求出质心在线段1上的垂足的坐标,并计算出质心点大小与质心点到线段1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: 2024-03-04 14:48:43 浏览: 60
使用matlab进行质心计算
5星 · 资源好评率100%
以下是matlab2016a的代码实现,注释中有详细的解释:
```matlab
% 定义线段起点和终点坐标
start = [0, 0, 0];
endpos = [100, 100, 100];
% 将线段等分为10份
num_segments = 10;
segments = zeros(num_segments, 2, 3); % 存储每个线段的起点和终点坐标
for i = 1:num_segments
start_pos = start + (i-1)/(num_segments-1) * (endpos - start);
end_pos = start + i/(num_segments-1) * (endpos - start);
segments(i, :, :) = [start_pos; end_pos];
end
% 生成测试点的三维坐标和质量大小
num_points = 100;
points = rand(num_points, 3) * 100; % 随机生成坐标,范围为[0, 100)
mass = rand(num_points, 1) * 10; % 随机生成质量大小,范围为[0, 10)
% 计算每个点到每个线段的垂直距离,筛选符合要求的点
selected_points = [];
for i = 1:num_segments
segment = squeeze(segments(i, :, :)); % 取出当前线段的起点和终点坐标
vec = segment(2, :) - segment(1, :); % 计算线段的向量
for j = 1:num_points
point = points(j, :);
proj_vec = dot(point-segment(1, :), vec) / dot(vec, vec) * vec; % 计算点在线段上的投影向量
proj_point = segment(1, :) + proj_vec; % 计算点在线段上的垂足坐标
if norm(proj_point - point) < 10 % 如果垂足与点的距离小于10,则加入选中的点
if dot(proj_vec, vec) >= 0 && dot(proj_vec, vec) <= dot(vec, vec) % 判断垂足是否在线段的两端点范围内
selected_points = [selected_points; point, mass(j)]; % 将点和质量大小加入选中的点中
end
end
end
end
% 计算符合要求的点的质心坐标和质量大小
center_of_mass = sum(selected_points(:, 1:3).*selected_points(:, 4), 1) ./ sum(selected_points(:, 4));
mass_sum = sum(selected_points(:, 4));
% 计算质心在线段1上的垂足的坐标
vec = segments(1, 2, :) - segments(1, 1, :);
proj_vec = dot(center_of_mass - segments(1, 1, :), vec) / dot(vec, vec) * vec;
proj_point = segments(1, 1, :) + proj_vec;
% 计算质心点大小与质心点到线段1垂直距离的比值
distance = norm(center_of_mass - proj_point);
ratio = mass_sum / distance;
```
阅读全文