数学计算:两点距离、点到线段距离及三点夹角公式实现

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该代码片段提供了几个用于几何计算的实用函数,包括将角度转换为弧度和弧度转换为角度的函数,以及根据经纬度计算两个GPS坐标点之间的距离。此外,还有一个计算点到线段距离的未完成的函数。 在计算机科学中,尤其是在图形学、游戏开发和地理信息系统(GIS)等领域,理解和计算几何对象之间的关系是非常重要的。以下是这些函数涉及的具体知识点: 1. **角度与弧度转换**: - 角度和弧度是衡量旋转或倾斜程度的单位。在数学中,弧度是标准单位,但编程中有时会用到度。函数`degreeToRad()`和`radToDegree()`分别用于将角度转换为弧度和将弧度转换为角度。 - `degreeToRad()`通过将度数乘以π/180得到弧度值,而`radToDegree()`则通过将弧度数乘以180/π来转换回度。 2. **两点间距离的计算**: - 使用Haversine公式可以计算地球上两点(经度和纬度表示)之间的大圆距离。在代码中,`GetDistance()`函数实现了这个公式。 - Haversine公式考虑了地球的曲率,其中`EARTH_RADIUS`常量表示地球的平均半径,约为6378.137公里。 - 函数内部首先将输入的经度和纬度转换为弧度,然后通过一系列三角函数计算出两地点之间的球面距离,并将其转换为米。 3. **点到线段的距离**: - 未完成的函数`GetDistanceFromPointToSegment()`应该是用来计算一个点到一条线段的最短距离的。在二维几何中,这个计算涉及到点到直线的距离和判断点是否在线段上。 - 点到直线的距离通常使用点到直线方程的法向量投影来计算。对于线段,还需要检查点是否在线段的延长线上,如果是,则距离可能就是线段的长度。 - 完整的实现通常会涉及线性代数,如向量和点积,以及比较投影点与线段端点的相对位置。 这些函数在处理地图应用、路径规划、碰撞检测和各种与几何相关的算法时非常有用。了解并掌握这些计算方法对于进行相关的软件开发至关重要。