空間図形・実装１

直線と平面の方程式をPythonで実装

この記事を書くのは３回め。
PCの調子が悪いのか、原因不明だけど公開すると記事が消えた（涙）。気を取り直して。

直線と平面の交点を求めたい

直線：　　x = x0 + tm
　　x0：直線上の点
　　m：方向ベクトル
　　t：係数　（長さかな？）

　　→　(x-x0) / a = (y-y0) / b = (z-z0) / c

平面：　　ax + by +cz = h

　　(n,x)=h　
　　　ｎ：法線ベクトル
　　　ｘ：平面上の任意の点

import numpy as np

#直線Class
class vecLine():
    m = np.zeros(3, dtype=np.float)     # 方向ベクトル
    r0 = np.zeros(3, dtype=np.float)    # 直線上の点(起点）
    t = 1.0                               # 直線長さ

    # 直線設定（起点、ベクトル、長さ）
    def setLineVecL(self, set_r0, set_m, set_t):
        self.m = np.array(set_m)
        self.r0 = np.array(set_r0)
        self.t = set_t

    # 直線設定（２点）
    def setLinePos(self, set_p1, set_p2):
        self.m = np.array(np.array(set_p2) - np.array(set_p1))
        self.r0 = np.array(set_p1)
        self.t = np.linalg.norm((np.array(set_p2) - np.array(set_p1)), ord=2)

    # 直線要素の取り出し
    def getLine(self):
        return(self.m, self.r0, self.t)

#平面Class
class vecPlane():
    n = np.zeros(3, dtype=np.float)         # 平面の法線ベクトル
    h = 1                                   # 符号付き距離

    # 平面の設定（法線ベクトル、符号付きの距離）
    def setPlane(self, set_n, set_h):
        self.n = set_n
        self.h = set_h

    # 平面の設定（３点）
    def setPlanePos3(self, set_pos1, set_pos2, set_pos3):
        # https://risalc.info/src/plane-signed-distance.html
        self.n = np.cross(np.array(set_pos2) - np.array(set_pos1), np.array(set_pos3) - np.array(set_pos1))
        self.h = np.dot(self.n, np.array(set_pos1))

    # 平面の設定（法線ベクトル、一点）
    def setPlanePos1H(self, set_pos1, set_n):
        self.n = np.array(set_n)
        x0 = np.array(set_pos1)
        self.h = np.dot(self.n, x0)

    # 平面の要素取り出し
    def getPlane(self):
        return (self.n, self.h)

一旦ここまで。

交点の求め方。

# 複合処理
class vecLinePlane():
    vLine = vecLine()
    vPlane = vecPlane()
    angle = 0.0             # なす角
    intersection = np.zeros(3, dtype=np.float)            # 交点

    # 平面と直線の交点の算出
    def getIntersection(self, cLine, cPlane):
        intersection = cLine.m * (cPlane.h - np.dot(cPlane.n, cLine.r0)) / np.dot(cPlane.n, cLine.m) + cLine.r0
        return intersection

（下記のサイトを参考にしました）
http://tau.doshisha.ac.jp/lectures/2008.intro-seminar/html.dir/node29.html

このコードはクラス定義しただけ。実行部分がない。

肩こりがひどく、今日はここまで。。。