关于坐标旋转

在看<Flash actionscript动画教程>(中文版)的第十章的第二节，它提到“高级坐标旋转”，书中只给出了一个基本公式：

x1 = cos(angle) * x – sin(angle) * y;

y1 = cos(angle) * y + sin(angle) * x;

书上并没有写如何来分析、证明这个公式，所以就自己琢磨了一下。

 

有如下的所示的图，如果有一个圆，它的圆心距离以某一点为参考点（原点）不变，而绕着它旋转某一角度后，希望得到新的坐标。

==> 已经圆心距离“原点”它的坐标为(x, y)，现在希望求得在它绕“原点”旋转一定角度(angle)后，新的坐标(x1, y1)

假设初始坐标(x, y)与X轴形成的一个角度为A，记圆心距离“原点”的长度为 d = Math.sqrt(x * x + y * y);

sin(A) = y / d;

cos(A) = x / d;

x1 = d * cos(A + angle);

=>

x1 = d * (cos(A)*cos(angle) – sina(A)*sin(angle));

x1 = d * cos(A) * cos(angle) – d * sin(A) * sin(angle);

x1 = d * (x / d) * cos(angle) – d * (y / d) * sin(angle);

x1 = x * cos(angle) – y * sina(angle);

 

y1 = d * sin(A + angle);

=>

y1 = d * (sin(A)*cos(angle)  + cos(A)*sin(angle));

y1 = d * sin(A) * cos(angle) + d * cos(A) * sin(angle);

y1 = d * (y / d) * cos(angle) + d * (x / d) + sin(angle);

y1 = y * cos(angle) + x * sin(angle);

 

主要用到了以下两个公式：

sin(A+B) = sin(A) * cos(B) + cos(A) * sin(B);

cos(A+B) = cos(A) * cos(B) – sin(A) * sin(B);

 

最后用这个公式写一个简单的例子

一个Ball类，还有一个测试类。

Ball类：

package {
    import flash.display.Sprite;
    
    public class Ball extends Sprite {
        private var radius:Number;
        private var color:uint;
        
        public function Ball(radius:Number = 40, color:uint = 0xff0000){
            this.radius = radius;
            this.color = color;
            init();
        }
        
        public function init():void {
            graphics.beginFill(color);
            graphics.drawCircle(0, 0, radius);
            graphics.endFill();            
        }
        
    }
}

用于测试的类

package  
{
    import flash.display.Sprite;
    import flash.events.Event;
    
    /**
     * ...
     * @author ...
     */
    public class Rotate2 extends Sprite
    {
        
        private var ball:Ball;
        private var vr:Number = .05;
        private var cos:Number = Math.cos(vr);
        private var sin:Number = Math.sin(vr);
        
        public function Rotate2() 
        {
            init();
        }
                
        private function init():void
        {
            ball = new Ball();
            addChild(ball);
            
            ball.x = Math.random() * stage.stageWidth;
            ball.y = Math.random() * stage.stageHeight;
            
            addEventListener(Event.ENTER_FRAME, onEnterFrame);
        }
        
        private function onEnterFrame(evt:Event):void
        {
            var x1:Number = ball.x - stage.stageWidth / 2;
            var y1:Number = ball.y - stage.stageHeight / 2;
            var x2:Number = cos * x1 - sin * y1;
            var y2:Number = cos * y1 + sin * x1;
            
            ball.x = stage.stageWidth / 2 + x2;
            ball.y = stage.stageHeight / 2 + y2;
        }
    }
    
}