前言
在前端开发中，经常会用到矢量、向量等数学基础知识。为了方便开发，很多库都提供了相关的封装，并发布在 npm 上供我们使用。其中 @nathanfaucett/vec2 就是一款很好用的库，本篇文章将介绍如何使用它。
安装
在使用 @nathanfaucett/vec2 之前，需要先安装该包。如果你已经在项目中使用了 npm，可以通过以下命令完成安装：
npm install @nathanfaucett/vec2
基本使用
@nathanfaucett/vec2 提供了一些常用的向量操作方法，可以在不引入数学库的情况下进行计算。
创建向量
在使用 @nathanfaucett/vec2 前，需要首先创建一个向量对象：
import { Vec2 } from '@nathanfaucett/vec2';
const vec = new Vec2(1, 2);
console.log(vec); // output: {x: 1, y: 2}向量加减
@nathanfaucett/vec2 提供了加、减两种操作：
-- -------------------- ---- ------- ------ - ---- - ---- ---------------------- ----- - - --- ------- --- ----- - - --- ------- --- ----- - - ----------- --- --------------- -- ------- --- -- -- -- ----- - - ----------- --- --------------- -- ------- --- --- -- ---
向量缩放
@nathanfaucett/vec2 可以对向量进行缩放操作，比如将向量乘以一个标量：
import { Vec2 } from '@nathanfaucett/vec2';
const a = new Vec2(1, 2);
const b = Vec2.scale(a, 2);
console.log(b); // output: {x: 2, y: 4}向量长度
@nathanfaucett/vec2 可以求出向量的模长：
import { Vec2 } from '@nathanfaucett/vec2';
const a = new Vec2(1, 2);
const len = Vec2.length(a);
console.log(len); // output: 2.236...向量单位化
@nathanfaucett/vec2 可以将向量转化为单位向量：
import { Vec2 } from '@nathanfaucett/vec2';
const a = new Vec2(1, 2);
const b = Vec2.normalize(a);
console.log(b); // output: {x: 0.447..., y: 0.894...}向量角度
@nathanfaucett/vec2 可以求出两个向量之间的夹角：
import { Vec2 } from '@nathanfaucett/vec2';
const a = new Vec2(1, 2);
const b = new Vec2(3, 4);
const angle = Vec2.angle(a, b);
console.log(angle); // output: 0.179...深入学习
如果你对向量运算有更深入的理解，建议学习相关数学知识，并查看 @nathanfaucett/vec2 的源码结构。下面是该库的源码分析。
数据结构
@nathanfaucett/vec2 的整体数据结构如下：
-- -------------------- ---- ------- ------ --------- ------------- - -- ------- -- ------- - ----- ---- ---------- ------------- - ------ -- ------ - -- ------ -- ------ - -- -- --- -
可以看到，Vec2 是一个实现了 Vec2Interface 接口的类，Vec2Interface 包含了 x,y 两个数值型字段。
向量加减
public static add(a: Vec2Interface, b: Vec2Interface): Vec2 {
return new Vec2(a.x + b.x, a.y + b.y);
}
public static sub(a: Vec2Interface, b: Vec2Interface): Vec2 {
return new Vec2(a.x - b.x, a.y - b.y);
}向量加减可以用标准的数学公式实现，也就是将 x,y 两个坐标分别进行加减即可。
向量缩放
public static scale(a: Vec2Interface, scalar: number): Vec2 {
return new Vec2(a.x * scalar, a.y * scalar);
}向量缩放只需要将 x,y 坐标分别乘以一个标量即可。
向量长度
public static length(a: Vec2Interface): number {
return Math.sqrt(a.x * a.x + a.y * a.y);
}向量长度可以使用勾股定理求解。
向量单位化
public static normalize(a: Vec2Interface): Vec2 {
const length = Vec2.length(a);
return new Vec2(a.x / length, a.y / length);
}向量单位化可以用长度来表示，即将向量的坐标分别除以该向量长度。
向量角度
-- -------------------- ---- -------
------ ------ -------- -------------- -- --------------- ------ -
----- ---- - ---------------
----- ---- - ---------------
-- ----- --- - -- ---- --- -- -
------ --
-
----- --- - ----------- -- - ----- - ------
------ -------------------------------- ---- ----
-向量角度则是用点积公式求解，并转化为弧度制角度。
示例代码
以下是一个通过 @nathanfaucett/vec2 实现旋转的示例代码：
-- -------------------- ---- ------- ------ - ---- - ---- ---------------------- ----- ---------- - ----- ----- ------ ------- -- - ----- --- - ---------------- ----- --- - ---------------- ----- ---- - ----- - --- - ----- - ---- ----- ---- - ----- - --- - ----- - ---- ------ --- ---------- ------ -- ----- --- - --- ------- --- ----- ---------- - --------------- ------- - --- ------------------------ -- ------- --- ---------- -- ---------
通过上述代码，我们可以将 vec 向量旋转 45 度，得到旋转后的向量 rotatedVec。
总结
本文对 @nathanfaucett/vec2 库进行了简要介绍，并给出了相关的使用示例。在实际开发中，建议根据需求深入了解向量计算的相关知识，以及学习相关的库源码。
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