」工欲善其事,必先利其器。「—孔子《論語.錄靈公》
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如何計算直線與水平軸之間的角度?

發佈於2024-11-12
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How Do You Calculate the Angle Between a Line and the Horizontal Axis?

確定直線與水平軸之間的角度

要計算直線與水平軸之間的角度,有幾個步驟涉及。首先,必須找到起點和終點之間的差異,因為它表示有向線段,而不是無限直線。差異可以計算為:

deltaY = P2_y - P1_y
deltaX = P2_x - P1_x

隨後,計算從 P1 處的正 X 軸到 P1 處的正 Y 軸的角度。這是一種常見的方法:

angleInDegrees = arctan(deltaY / deltaX) * 180 / PI

但是,arctan 可能並不總是理想的。為了考慮正確的象限並保留象限之間的區別,建議使用atan2的替代解決方案:

angleInDegrees = atan2(deltaY, deltaX) * 180 / PI

對於更優雅的方法,特別是當只需要角度的餘弦和正弦時,請考慮以下技術:

  1. 創建(deltaX, deltaY) 的向量表示。
  2. 標準化向量以獲得單位向量。
  3. 歸一化的 deltaX 將表示角度的餘弦,而 deltaY 將表示正弦。

值得注意的是 deltaX 和 deltaY 的符號提供了有關角度的有價值的資訊角度所在的象限。例如:

  • 當 deltaX 和 deltaY 都為正值時,角度落在第一象限內(0 到 90 度)。
  • 當 deltaX 為負值且 deltaY 為正值時,角度落在第一象限內(0 到 90 度)。角度位於第二象限(90 至 180 度)。
  • 當 deltaX 和 deltaY 皆為負值時,角度位於第三象限(180 至 270 度)。
  • 當 deltaX為正,deltaY 為負,角度位於第四象限(270 至 360 度)。
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