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问在python中旋转(并转换)一组点的最佳方法
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Stack Overflow用户

提问于 2022-11-21 13:49:29

回答 1查看 34关注 0票数 1

我有两组点(x,y)用matplotlib绘制的

从视觉上看，我可以看到，它们之间似乎有某种旋转。

我想围绕某个点旋转一组点(想尝试几个旋转点)，然后再绘制它们。

用python旋转一组点的最佳方法是什么？

我已经读过，也许可以使用外形，但一个简单的例子可以帮助我理解如何。

math

graph

rotation

python

回答 1

Stack Overflow用户

回答已采纳

发布于 2022-11-21 14:08:16

使用numpy存储点

例如，如果您有一个nx2数组，那么每一行都是一个点，如下所示

xy=np.array([[50, 60],
             [10, 30],
             [30, 10]])

你可以这样画它们

plt.scatter(xy[:,0], xy[:,1])

要旋转它们，你需要一个旋转矩阵

def rotateMatrix(a):
    return np.array([[np.cos(a), -np.sin(a)], [np.sin(a), np.cos(a)]])

您可以将此矩阵应用于您的xy点集，如下所示

newxy = xy @ rotateMatrix(a).T

请注意，我转换旋转矩阵，以保持敏锐。但是，在这种情况下，由于旋转矩阵的特定形式，您可以通过传递-a直接生成转置矩阵。

newxy = xy @ rotateMatrix(-a)

如果您不需要围绕中心旋转(x0，y0)而不是(0,0)，只需旋转，而不是xy-(x0，y0) (即从中心到点的位移向量)，然后将旋转的向量添加到中心。

newxy = (xy-[x0,y0]) @ rotateMatrix(-a) + [x0,y0]

应用程序

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
import matplotlib.animation as animation
import matplotlib
import time

def rotateMatrix(a):
    return np.array([[np.cos(a), -np.sin(a)], [np.sin(a), np.cos(a)]])

xy=np.random.randint(0,100, (200,2))

fig=plt.figure()
plt.plot(xy[:,0], xy[:,1], 'o')
plt.xlim(-30,130)
plt.ylim(-50,110)

plotdata,=plt.plot(xy[:,0], xy[:,1],'o')

x0=20
y0=50

def anim(i):
   newxy=(xy-[x0,y0]) @ rotateMatrix(-2*i*np.pi/180) + [x0,y0]
   plotdata.set_data(newxy[:,0], newxy[:,1])
   return [plotdata]

theAnim=animation.FuncAnimation(fig, anim, interval=40, blit=False, frames=360, repeat=False)
#theAnim.save('rotate.nosync.gif')
plt.show()

票数 1

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原文链接：

https://stackoverflow.com/questions/74519927

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