Kivy - 矢量

创建于 2024-12-03 / 26
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在欧几里得几何中,向量是一个表示具有大小和方向的物理量的对象。Kivy 库包含 Vector 类并提供执行 2D 向量操作的功能。

Vector 类在 kivy.vector 模块中定义。Kivy 的 Vector 类继承了 Python 的内置列表类。通过在笛卡尔坐标系中传递 x 和 y 坐标值来实例化 Vector 对象。

from kivy.vector import Vector
v=vector(10,10)

这两个参数可以通过下标运算符访问。第一个参数是 v[0],第二个参数是 v[1]。

print (v[0], v[1])

它们也被标识为 Vector 对象的 x 和 y 属性。

print (v.x, v.y)

您还可以通过将两个值列表或元组传递给构造函数来初始化向量。

vals = [10,10]
v = Vector(vals)

示例

Kivy 中的 Vector 类支持由通常的算术运算 +、−、/ 表示的向量运算

两个向量的加法(a,b)+(c,d) 得出向量 (a+c, b+d)。类似地,"(a,b) - (c,d)" 等于"(a − c, b − d)"。

from kivy.vector import Vector

a = (10, 10)
b = (87, 34)
print ("addition:",Vector(1, 1) + Vector(9, 5))
print ("Subtraction:",Vector(9, 5) - Vector(5, 5))
print ("Division:",Vector(10, 10) / Vector(2., 4.))
print ("division:",Vector(10, 10) / 5.)

输出

addition: [10, 6]
Subtraction: [4, 0]
Division: [5.0, 2.5]
division: [2.0, 2.0]

Vector 类中的方法

Kivy 的 Vector 类 − 中定义了以下方法

angle()

它计算向量与参数向量之间的角度,并以度为单位返回该角度。

从数学上讲,向量之间的角度通过公式 − 计算

$$ heta =cos^{-1}left [ ffrac{xcdot y}{left| x ight|left|y ight|} ight ]$$

Kivy 代码中查找角度的方法是 −

示例

a=Vector(100, 0)
b=(0, 100)
print ("angle:",a.angle(b))

输出

angle: -90.0

distance()

返回两点之间的距离。两个向量之间的欧几里得距离由公式 − 计算得出

$$dleft ( p,q ight )=sqrt{left ( q_{1}-p_{1} ight )^{2}+left ( q_{2}-p_{2} ight )^{2}}$$

distance() 方法更易于使用。

示例

a = Vector(90, 33)
b = Vector(76, 34)
print ("Distance:",a.distance(b))

输出

Distance: 14.035668847618199

distance2()

返回两点间距离的平方。两个向量 x = [ x1, x2 ] 和 y = [ y1, y2 ] 间的平方距离是它们坐标差的平方和。

示例

a = (10, 10)
b = (5,10)
print ("Squared distance:",Vector(a).distance2(b))

输出

Squared distance:25

dot(a)

计算"a"和"b"的点积。点积(也称为标量积)是向量 b 的大小乘以"a"在"b"上的投影大小。投影的大小为 $cos heta $(其中 $ heta$ 是两个向量之间的角度)。

示例

print ("dot product:",Vector(2, 4).dot((2, 2)))

输出

dot product: 12

length()

它返回向量的长度。 length2() 方法返回向量长度的平方。

示例

pos = (10, 10)
print ("length:",Vector(pos).length())
print ("length2:",Vector(pos).length2())

输出

length: 14.142135623730951
length2: 200

rotate(angle)

以度为单位旋转向量。

示例

v = Vector(100, 0)
print ("rotate:",v.rotate(45))

输出

rotate: [70.71067811865476, 70.71067811865476]


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