03-16 02:12 阅读 369

python 求两个向量的顺时针夹角操作

这篇文章主要介绍了python 求两个向量的顺时针夹角操作，具有很好的参考价值，希望对大家有所帮助。一起跟随小编过来看看吧

以上述图片举例，要求相对的顺时针夹角。注意：这里使用图像坐标系

1 定义求顺时针角度的函数

import numpy as np

def clockwise_angle(v1, v2):

 x1,y1 = v1

 x2,y2 = v2

 dot = x1*x2+y1*y2

 det = x1*y2-y1*x2

 theta = np.arctan2(det, dot)

 theta = theta if theta>0 else 2*np.pi+theta

 return theta

2 求，然后求夹角

1

2

3

4

v1 = [2-0, 1-0] = [2,1]

v2 = [4-0, 5-0] = [4,5]

theta = clockwise_angle(v1,v2)

print(theta*180/np.pi) # 24.77

补充：求2个向量顺逆时针（最小角度）旋转角度 Python

求向量 a 旋转到向量 b 的顺时针（逆时针）最小角度。

正常求2个向量夹角用内积公式就可以计算，然而求得的结果不包含方向信息。

如果需要方向信息的话需要引入向量的外积来帮助我们判断。

theta是两个向量的夹角，n是垂直与2维平面的方向向量，由右手定则可以判断方向。

根据定义可以通过向量的坐标计算外积

这里面由于u,v是二维平面上的向量， u3 v3 都为0。所以 u叉乘v = (u1v2 - u2v1)*K。

所以等式两边的标量相等可以求夹角rho。

rho 是带正负号的和旋转方向有关，但是范围在 -90 ~ 90度。

可以通过rho正负号，结合向量的点乘重新计算带方向的夹角。

这里面顺时针旋转为负，逆时针旋转为正。

def GetClockAngle(v1, v2):

 # 2个向量模的乘积

 TheNorm = np.linalg.norm(v1)*np.linalg.norm(v2)

 # 叉乘

 rho = np.rad2deg(np.arcsin(np.cross(v1, v2)/TheNorm))

 # 点乘

 theta = np.rad2deg(np.arccos(np.dot(v1,v2)/TheNorm))

 if rho < 0:

  return - theta

 else:

  return theta

a = [0,1]

b = [1,0]

c = [-1,0]

d = [0, -1]

e = [-1, -1]

f = [1, -1]

g = [1, 1]

h = [-1, 1]

print(GetClockAngle(a,g), GetClockAngle(a,b), GetClockAngle(a,f), GetClockAngle(a,d), \

 GetClockAngle(a,e), GetClockAngle(a,c), GetClockAngle(a,h))

'''

结果

(-45.00000000000001, -90.0, -135.0, 180.0, 135.0, 90.0, 45.00000000000001)

'''

以上为个人经验，希望能给大家一个参考，也希望大家多多支持脚本之家