C# | [极坐标] 与 [平面直角系坐标] 的相互转换

简介: 极坐标和平面直角系坐标是常见的坐标系统,它们在不同的应用场景中都有重要的作用。而在计算机图形学、物理模拟和机器人控制等领域,我们经常需要在极坐标和平面直角系坐标之间进行转换。

image.png

极坐标与平面直角系坐标的相互转换方法及C#代码实现

@[toc]

前言

极坐标和平面直角系坐标是常见的坐标系统,它们在不同的应用场景中都有重要的作用。而在计算机图形学、物理模拟和机器人控制等领域,我们经常需要在极坐标和平面直角系坐标之间进行转换。
极坐标使用极径极角来表示点的位置,而平面直角系坐标使用x和y坐标表示点的位置。本文将介绍如何进行这两种坐标系统的相互转换,并提供了使用C#编写的代码示例。

极坐标转换为平面直角系坐标

计算公式

将极坐标(r, θ)转换为平面直角系坐标(x, y)的公式如下:

x = r * cos(θ)
y = r * sin(θ)

示例代码

以下是使用C#实现的代码示例:

using System;

public class PolarToCartesianConverter
{
   
    public static void Convert(double r, double theta, out double x, out double y)
    {
   
        x = r * Math.Cos(theta);
        y = r * Math.Sin(theta);
    }
}

public class Program
{
   
    public static void Main(string[] args)
    {
   
        double r = 5.0;
        double theta = Math.PI / 4.0;
        double x, y;

        PolarToCartesianConverter.Convert(r, theta, out x, out y);

        Console.WriteLine("极坐标({0}, {1}) 转换为平面直角系坐标为 ({2}, {3})", r, theta, x, y);
    }
}

运行结果

极坐标(5, 0.785398163397448) 转换为平面直角系坐标为 (3.53553390593274, 3.53553390593274)


平面直角系坐标转换为极坐标

将平面直角系坐标(x, y)转换为极坐标(r, θ)的公式如下:

计算公式

r = sqrt(x^2 + y^2)
θ = atan2(y, x)

示例代码

以下是使用C#实现的代码示例:

using System;

public class CartesianToPolarConverter
{
   
    public static void Convert(double x, double y, out double r, out double theta)
    {
   
        r = Math.Sqrt(x * x + y * y);
        theta = Math.Atan2(y, x);
    }
}

public class Program
{
   
    public static void Main(string[] args)
    {
   
        double x = 3.0;
        double y = 4.0;
        double r, theta;

        CartesianToPolarConverter.Convert(x, y, out r, out theta);

        Console.WriteLine("平面直角系坐标({0}, {1}) 转换为极坐标为 ({2}, {3})", x, y, r, theta);
    }
}

运行结果

平面直角系坐标(3, 4) 转换为极坐标为 (5, 0.927295218001612)


结束语

关于三角函数的计算方法请参考微软的官方文档,希望本文能你处理坐标转换时提供帮助。
C# Math.Cos 方法
C# Math.Sin 方法
C# Math.Sqrt 方法
C# Math.Atan2 方法

相关文章
|
3月前
|
算法
[Halcon&几何] 矩形顶点和对角连线角度计算
[Halcon&几何] 矩形顶点和对角连线角度计算
22 0
|
3月前
[Halcon&几何] 线段中点、端点和角度的计算
[Halcon&几何] 线段中点、端点和角度的计算
17 0
|
5月前
数学问题-圆上某点沿圆心旋转后的坐标关系式
数学问题-圆上某点沿圆心旋转后的坐标关系式
|
9月前
|
数据可视化 C++
高斯正反算—投影坐标转大地坐标、大地坐标转投影坐标(附有完整代码及测试结果)
高斯正反算—投影坐标转大地坐标、大地坐标转投影坐标(附有完整代码及测试结果)
|
9月前
|
算法 JavaScript 前端开发
84坐标系、02坐标系、百度坐标之间相互转换算法
最近有同学反馈之前的坐标系转换有问题,对之前的工具类进行了修正。 一、地图坐标转换java工具类 包含84坐标系、02坐标系、百度地图、高德地图、腾讯地图坐标之间相互转换的算法 wgs84ToGcj02:将 WGS84 坐标系下的经纬度转换为 GCJ02 坐标系下的经纬度。 gcj02ToWgs84:将 GCJ02 坐标系下的经纬度转换为 WGS84 坐标系下的经纬度。 gcj02ToBd09:将 GCJ02 坐标系下的经纬度转换为 BD09 坐标系下的经纬度。 bd09ToGcj02:将 BD09 坐标系下的经纬度转换为 GCJ02 坐标系下的经纬度。
536 0
84坐标系、02坐标系、百度坐标之间相互转换算法
|
计算机视觉
五、OpenCV绘制线、矩形、圆等基本几何形状
通过javaOpenCV中的Imgproc函数进行简单几何图形的绘制
92 0
五、OpenCV绘制线、矩形、圆等基本几何形状
|
数据挖掘 Python
【python数据分析】绘制双Y轴坐标系
前言 Matplotlib绘制出的图形中会存在一些问题,例如:如何绘制双Y轴坐标系?如何去掉图形默认的边框?以及如何移动坐标到指定位置?下面我们就来看看如何解决
【python数据分析】绘制双Y轴坐标系
|
算法
【平面解析几何】直线方程的表示形式
【平面解析几何】直线方程的表示形式
159 0
|
图形学
Unity 之 获取物体的旋转角正确数值
不管父物体如何设置,都能获取到物体本身旋转角度的正确数值
904 0
Halcon示例之求一个矩形四个角点坐标的八种方法
Halcon示例之求一个矩形四个角点坐标的八种方法
1315 0
Halcon示例之求一个矩形四个角点坐标的八种方法