求任意旋转角度下六边形X/Y方向半径的正确计算公式
六边形旋转后radiusX与radiusY的计算问题
我实现了一种六边形模糊效果,效果为带有模糊边缘的六边形图案。
为优化代码结构,我创建了Hexagon类,当前构造函数代码如下:
def __init__(self, radius, center_x, center_y, angle=0): self._dmin = np.sqrt(3)/2 self._radius = radius self._radius_min = radius * self.dmin self._center_x = center_x self._center_y = center_y self._angle = angle # 角度单位为度 self._radian = np.radians(self.angle) self._period = 60
我卡在了radiusX和radiusY方法的实现上:这两个方法需要分别返回y=0时中心到六边形边界的X方向距离,以及x=0时中心到六边形边界的Y方向距离。(示意图展示了X/Y方向半径与六边形边界的对应关系)
我尝试过以下实现,但通过Plotly可视化显示结果不符合预期:
def radiusX(self) -> float: return self.radius_min + Trigonometry.one2Zero2One(x=self.angle%self.period, period=self.period) * (self.radius - self.radius_min) def radiusY(self) -> float: return self.radius_min + Trigonometry.zero2One2Zero(x=self.angle%self.period, period=self.period) * (self.radius - self.radius_min)
其中Trigonometry类的相关静态方法实现如下:
@staticmethod def one2Zero2One(x, period): return 0.5 + 0.5 * np.cos(x * np.pi / (period / 2)) @staticmethod def zero2One2Zero(x, period): return 0.5 + 0.5 * np.sin(x * np.pi / (period / 2) - 1.58)
我的Hexagon类中,角度为0时的六边形朝向为上下边水平、左右为顶点的正六边形(示意图展示了角度0时六边形的方向)。
可视化结果显示当前实现的半径不符合预期,多个不同角度的测试图显示标记的X/Y方向半径点不在六边形边界上,可视化代码如下:
h = Hexagon(radius=0.5, center_x=0.5, center_y=0.5, angle=j) fig = go.Figure() inside = {'x':[], 'y':[]} outside = {'x':[], 'y':[]} radius = {'x':[h.center_x + h.radiusX(), h.center_y], 'y':[h.center_y, h.center_y + h.radiusY()]} print(h.radiusX()) for i in range(int(10e3)): x, y = random(), random() if h.isPointInside(x, y): inside['x'].append(x) inside['y'].append(y) else: outside['x'].append(x) outside['y'].append(y) fig.add_trace(go.Scatter(x=inside['x'], y=inside['y'], mode='markers', name='Inside')) fig.add_trace(go.Scatter(x=outside['x'], y=outside['y'], mode='markers', name='Outside')) fig.add_trace(go.Scatter(x=radius['x'], y=radius['y'], mode='markers', name='radius', marker={'size':10})) fig.show()
请问基于六边形当前旋转角度,计算radiusX和radiusY的正确公式是什么?
内容的提问来源于stack exchange,提问作者Vénon
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