Vector 数学/物理:给定角度和向量,找到交点?

Vector 数学/物理:给定角度和向量,找到交点?,vector,collision-detection,intersection,angle,Vector,Collision Detection,Intersection,Angle,我有两个物体,我需要确定它们是否会在将来某个时候碰撞。假设这两个物体是卡车,分别在各自的车道上。第一辆卡车想换车道,但两辆卡车会相撞吗 两个对象都向前移动,但只有第一个对象有一个角度。物体以不同的速度移动,但只有第二个物体的速度是已知的。此外,两个对象在独立的坐标系上运行(意味着每个对象都有一个新原点),对象之间的距离不同 我没有第一个对象的向量,但是我有一个角度(不是固定的),相对于x轴,它的方向 对于第二个物体,我有一个向量,它是笔直的 请参阅下图: 如何根据这些标准找到交点?我想象这个角

我有两个物体,我需要确定它们是否会在将来某个时候碰撞。假设这两个物体是卡车,分别在各自的车道上。第一辆卡车想换车道,但两辆卡车会相撞吗

两个对象都向前移动,但只有第一个对象有一个角度。物体以不同的速度移动,但只有第二个物体的速度是已知的。此外,两个对象在独立的坐标系上运行(意味着每个对象都有一个新原点),对象之间的距离不同

我没有第一个对象的向量,但是我有一个角度(不是固定的),相对于x轴,它的方向

对于第二个物体,我有一个向量,它是笔直的

请参阅下图:

如何根据这些标准找到交点?我想象这个角度是一条无限长的线,在某个点上,它会穿过第二个物体的向量大小。我认为这并不像计算两条直线的交点那样简单

Wrapup:

  • 第二个物体的速度已知(但变化)
  • 第一个物体的角度已知
  • 对象之间的距离已知(但不同)
  • 已知第一个对象x方向的加速度(但由于限制,我无法使用该加速度来计算速度)

我已经重新绘制了您的图像,上面还有一些标签

首先,我们需要在一个坐标系中工作。我选择使用对象1位于(0,0)的系统。这意味着对象2位于位置(Xd,Yd)

然后我们找到交点。在这些坐标系中,该点为x=0,y=y1(0,y1)。现在我们想知道这是什么,关于y2,yd和θ角

用你现在知道的告诉我们交点在哪里。我们需要找出每个物体到达那个点需要多长时间。为每一个物体花费这段时间,并将它们彼此相等,这将给我们提供使它们碰撞的每个物体的速度和加速度的条件。从物体1和2的恒定加速度方程开始(在任何介绍物理学的书中都可以找到):

其中,y0是起始位置,V0是初始速度,a是加速度

对象1的y0将为0,因为我们将对象2的原点和y0称为yd

现在求出其中每一项的t,并将它们设置为相等。因为它们在t中是二次的,所以我们可以使用二次方程。在此之后,您应获得:

有,


然后插入已知的速度、加速度和位置值。如果两边相等,它们就会碰撞,如果不相等,它们就不会碰撞。这基本上设置了这些数量的条件,这些数量必须满足,以便它们在同一时间处于同一位置,即碰撞。

我已经用一些标签重新绘制了您的图像

首先,我们需要在一个坐标系中工作。我选择使用对象1位于(0,0)的系统。这意味着对象2位于位置(Xd,Yd)

然后我们找到交点。在这些坐标系中,该点为x=0,y=y1(0,y1)。现在我们想知道这是什么,关于y2,yd和θ角

用你现在知道的告诉我们交点在哪里。我们需要找出每个物体到达那个点需要多长时间。为每一个物体花费这段时间,并将它们彼此相等,这将给我们提供使它们碰撞的每个物体的速度和加速度的条件。从物体1和2的恒定加速度方程开始(在任何介绍物理学的书中都可以找到):

其中,y0是起始位置,V0是初始速度,a是加速度

对象1的y0将为0,因为我们将对象2的原点和y0称为yd

现在求出其中每一项的t,并将它们设置为相等。因为它们在t中是二次的,所以我们可以使用二次方程。在此之后,您应获得:

有,


然后插入已知的速度、加速度和位置值。如果两边相等,它们就会碰撞,如果不相等,它们就不会碰撞。这本质上是对这些数量设置条件,这些数量必须满足,以便它们在同一时间处于同一位置,即碰撞。

因为你不知道物体的速度,你不能保证它们会碰撞。你可以估计它们可能碰撞的位置,但同样地,如果没有速度,你将无法确定。你至少知道物体相对于彼此的位置吗?我忘了提到这一点。我有两个物体之间的距离。距离和角度,还是仅仅是距离?你能给我们一点你的问题的背景吗?现在看起来很抽象,我意识到了这一点。我刚刚更新了问题。因为你不知道物体的速度,你不能保证它们会碰撞。你可以估计它们可能碰撞的位置,但同样地,如果没有速度,你将无法确定。你至少知道物体相对于彼此的位置吗?我忘了提到这一点。我有两个物体之间的距离。距离和角度,还是仅仅是距离?你能给我们一点你的问题的背景吗?现在看起来很抽象,我意识到