Bootstrap

以端点描述的线段之间的位置关系

这里讨论的是线段(用两个端点描述一条线段)之间的相交、平行等情况的判定。

线段

线段 l = { ( x 1 , y 1 ) , ( x 2 , y 2 ) } l=\{(x_1, y_1), (x_2,y_2)\} l={(x1,y1),(x2,y2)}
线段 l ′ = { ( x 1 ′ , y 1 ′ ) , ( x 2 ′ , y 2 ′ ) } l'=\{(x'_1, y'_1), (x'_2,y'_2)\} l={(x1,y1),(x2,y2)}

相交

如果两条线段相交(特指两条线段不平行的情况),可设交点为 ( x , y ) (x, y) (x,y),则有:
{ x = x 1 + λ ( x 2 − x 1 ) = x 1 ′ + μ ( x 2 ′ − x 1 ′ ) y = y 1 + λ ( y 2 − y 1 ) = y 1 ′ + μ ( y 2 ′ − x 1 ′ ) \begin{cases} x=x_1+\lambda(x_2-x_1)=x'_1+\mu(x'_2-x'_1) \\ y=y_1+\lambda(y_2-y_1)=y'_1+\mu(y'_2-x'_1) \end{cases} {x=x1+λ(x2x1)=x1+μ(x2x1)y=y1+λ(y2y1)=y1+μ(y2x1)
整理有:
{ ( x 2 − x 1 ) λ + ( x 2 ′ − x 1 ′ ) μ = x 1 ′ − x 1 ( y 2 − y 1 ) λ + ( y 2 ′ − y 1 ′ ) μ = y 1 ′ − y 1 \begin{cases} (x_2-x_1)\lambda+(x'_2-x'_1)\mu=x'_1-x_1 \\ (y_2-y_1)\lambda+(y'_2-y'_1)\mu=y'_1-y_1 \end{cases} {(x2x1)λ+(x2x1)μ=x1x1(y2y1)λ+(y2y1)μ=y1y1
经求解,另
K = ( x 2 − x 1 ) ( y 2 ′ − y 1 ′ ) − ( y 2 − y 1 ) ( x 2 ′ − x 1 ′ ) K=(x_2-x_1)(y'_2-y'_1)-(y_2-y_1)(x'_2-x'_1) K=(x2x1)(y2y1)(y2y1)(x2x1)
可得:
λ = [ ( x 1 ′ − x 1 ) ( y 2 ′ − y 1 ′ ) − ( y 1 ′ − y 1 ) ( x 2 ′ − x 1 ′ ) ] / K μ = [ ( x 1 ′ − x 1 ) ( y 2 − y 1 ) − ( y 1 ′ − y 1 ) ( x 2 − x 1 ) ] / K \lambda=[(x'_1-x_1)(y'_2-y'_1)-(y'_1-y_1)(x'_2-x'_1)]/K \\ \mu=[(x'_1-x_1)(y_2-y_1)-(y'_1-y_1)(x_2-x_1)]/K λ=[(x1x1)(y2y1)(y1y1)(x2x1)]/Kμ=[(x1x1)(y2y1)(y1y1)(x2x1)]/K
当且仅当 0 ≤ λ ≤ 1 0\le\lambda\le1 0λ1 0 ≤ μ ≤ 1 0\le\mu\le1 0μ1 时,两个线段相交

悦读

道可道,非常道;名可名,非常名。 无名,天地之始,有名,万物之母。 故常无欲,以观其妙,常有欲,以观其徼。 此两者,同出而异名,同谓之玄,玄之又玄,众妙之门。

;