PNT2 (二维点)

PNT2 是一个高性能的 TypeScript 库，用于处理二维点和向量。它提供了丰富的实用函数，用于执行常见的操作，例如加法、减法、缩放、归一化、距离计算等。该库支持多种数组类型（Float32Array、Float64Array 和普通数组），使其灵活且适合性能关键的应用。

特性

• 灵活的数组类型：支持 Float32Array、Float64Array 和普通 JavaScript 数组。
• 动态数组类型切换：允许在运行时配置底层数组类型以优化性能。
• 丰富的功能：包括向量数学、点操作、几何计算和三角函数转换的工具。
• TypeScript 支持：完全用 TypeScript 编写，增强类型安全性和开发者体验。
• 轻量级：依赖最少，性能优化。

安装

安装 PNT2，运行以下命令：

npm install pnt2

或者使用 Yarn：

yarn add pnt2

使用方法

基本示例

以下是如何使用 PNT2 创建一个二维点、对其进行缩放并计算其长度的示例：

import { create, scale, length } from 'pnt2';

// 创建一个新的二维点 [1, 2]
const point = create();
point[0] = 1;
point[1] = 2;

// 将点按因子 2 缩放
scale(point, point, 2);

// 计算缩放后点的长度
const len = length(point);

console.log(`缩放后的点: [${point[0]}, ${point[1]}], 长度: ${len}`);
// 输出: 缩放后的点: [2, 4], 长度: 4.47213595499958

动态数组类型配置

可以在运行时动态切换底层数组类型：

import { setArrayType,  create } from 'pnt2';

// 将数组类型设置为 Float64Array
setArrayType(Float64Array);

// 创建一个新的二维点
const point = create();
console.log(point instanceof Float64Array); // true

向量操作

执行常见的向量操作，例如加法、减法和归一化：

import { create, add, normalize } from 'pnt2';

const vecA = create();
vecA[0] = 3;
vecA[1] = 4;

const vecB = create();
vecB[0] = 1;
vecB[1] = 2;

// 向量相加
const result = create();
add(result, vecA, vecB);
console.log(`加法结果: [${result[0]}, ${result[1]}]`);
// 输出: 加法结果: [4, 6]

// 归一化向量
normalize(result, vecA);
console.log(`归一化向量: [${result[0]}, ${result[1]}]`);
// 输出: 归一化向量: [0.6, 0.8]

距离计算

计算两点之间的距离：

import { fromValue, distance } from 'pnt2';

const pointA = fromValue(0, 0);
const pointB = fromValue(3, 4);

const dist = distance(pointA, pointB);
console.log(`距离: ${dist}`);
// 输出: 距离: 5

三角函数转换

在角度和弧度之间进行转换：

import { create, toRad, toDeg } from 'pnt2';

const angleInDegrees = create();
angleInDegrees[0] = 90;
angleInDegrees[1] = 180;

const angleInRadians = create();
toRad(angleInRadians, angleInDegrees);

console.log(`弧度表示的角度: [${angleInRadians[0]}, ${angleInRadians[1]}]`);
// 输出: 弧度表示的角度: [1.5707963267948966, 3.141592653589793]

toDeg(angleInDegrees, angleInRadians);
console.log(`角度表示的角度: [${angleInDegrees[0]}, ${angleInDegrees[1]}]`);
// 输出: 角度表示的角度: [90, 180]

API 参考

核心函数

• create(): ArrayType - 创建一个长度为 2 的新二维数组。
• clone(a: ArrayType): ArrayType - 克隆现有数组。
• fromValue(x: number, y: number): ArrayType - 从两个值创建一个新数组。
• copy(out: ArrayType, a: ArrayType): ArrayType - 将一个数组的值复制到另一个数组。
• set(out: ArrayType, x: number, y: number): ArrayType - 设置数组的值。

数学运算

• add(out: ArrayType, a: ArrayType, b: ArrayType): ArrayType - 按元素将两个数组相加。
• subtract(out: ArrayType, a: ArrayType, b: ArrayType): ArrayType - 按元素将两个数组相减。
• multiply(out: ArrayType, a: ArrayType, b: ArrayType): ArrayType - 按元素将两个数组相乘。
• divide(out: ArrayType, a: ArrayType, b: ArrayType): ArrayType - 按元素将两个数组相除。
• scale(out: ArrayType, a: ArrayType, b: number): ArrayType - 按标量缩放数组。
• equals(a: ArrayType, b: ArrayType): boolean - 检查两个数组是否相等。

几何计算

• distance(a: ArrayType, b: ArrayType): number - 计算两点之间的欧几里得距离。
• squaredDistance(a: ArrayType, b: ArrayType): number - 计算两点之间的平方距离。
• length(a: ArrayType): number - 计算向量的长度。
• squaredLength(a: ArrayType): number - 计算向量的平方长度。
• normalize(out: ArrayType, a: ArrayType): ArrayType - 将向量归一化为单位长度。
• dot(a: ArrayType, b: ArrayType): number - 计算两个向量的点积。
• cross(out: any, a: ArrayType, b: ArrayType): ArrayType - 计算两个二维向量的叉积。

工具函数

• setArrayType(type: any) - 动态设置底层数组类型。
• zero(out: ArrayType): ArrayType - 将数组的所有元素设置为零。
• toRad(out: ArrayType, a: ArrayType): ArrayType - 将角度从度数转换为弧度。
• toDeg(out: ArrayType, a: ArrayType): ArrayType - 将角度从弧度转换为度数。

别名

为了方便，提供以下别名：

• sub 对应 subtract
• mul 对应 multiply
• div 对应 divide
• len 对应 length
• dist 对应 distance

性能优化

• 缓存机制：通过缓存中间结果减少冗余计算。
• 运行时灵活性：根据性能需求，在 Float32Array、Float64Array 和普通数组之间切换。
• 高效的数学运算：优化了向量和点操作的最小开销。

贡献

欢迎贡献！如果您发现问题或有改进建议，请提交问题或拉取请求。

许可证

MIT