Math 求圆柱的正交向量

Math 求圆柱的正交向量,math,Math,给定圆柱的r和h,h的两个端点是a(x1,y1,z1)和B(x2,y2,z2)。那么h将是圆柱体的三个正交向量中的一个,那么如何找到另外两个正交向量呢?那么,圆柱体的轴向量是U=B-A=(x2-x1,y2-y1,z2-z1);除以它的大小,得到单位长度的向量u=u/| u |。这是最简单的部分 另外两个正交向量是任意的,有许多方法可以确定它们。这里有一个简单的例子: 选择一个随机向量r1 计算r1中不在u方向的部分:r2=r1-(r1.u)u;这个向量垂直于u,因为r2。u=r1。u-(r1.u

给定圆柱的r和h,h的两个端点是a(x1,y1,z1)和B(x2,y2,z2)。那么h将是圆柱体的三个正交向量中的一个,那么如何找到另外两个正交向量呢?

那么,圆柱体的轴向量是U=B-A=(x2-x1,y2-y1,z2-z1);除以它的大小,得到单位长度的向量u=u/| u |。这是最简单的部分

另外两个正交向量是任意的,有许多方法可以确定它们。这里有一个简单的例子:

  • 选择一个随机向量r1
  • 计算r1中不在u方向的部分:r2=r1-(r1.u)u;这个向量垂直于u,因为r2。u=r1。u-(r1.u)*(u.u)=0
  • 如果r2的大小很小(例如,小于0.1),请返回步骤1
  • 计算v=r2/| r2 |。它有单位长度,垂直于u
  • 计算w=uxv。它有单位长度,垂直于u和v

  • 一般来说,我不认为有任何方法可以决定性地避免尝试一个以上垂直于u的向量。如果您想使用固定坐标变换矩阵M来生成r1=Mu,则始终有可能r1在方向上非常接近u。(线性操作,如交换向量的x和y分量,或计算x'=y,y'=-x,可以写成坐标变换。)

    具有完美旋转对称性的圆形结构有无限多个正交向量。这个问题属于。