影院座位设计摘要本文讨论了电影院的座位设计问题,观众对座位的满意程度主要取决于视角与仰角,视角越大,仰角越小,满意度就越大
根据这一条件,建立模型,进行比较,提出了增加观众平均满意度的设计改进方案
问题一:当一定时,满意程度主要取决于视角与仰角,由图中的几何关系建立的数学模型,以数形结合结合的方法进行分析,利用 Matlab 软件作图,通过图像得知视角与仰角的变化关系,在时取到最佳位置,此时最大值为,其对应的 x 的值为 1
7282 米,结合实际考虑离散化的情形,相邻两排座位间的间距相等,取为 0
8 米[1]这个最佳位置应当是影院的第四排
问题二:运用题目中的已知条件,在某一座位选定时(即 x 的值确定时),通过分析视角与地板线倾角的在关系,随着地板线倾角的增大,视角逐渐增大;并且,由与的关系,角越大,角不超过的区域越大,即仰角不超过条件的座位所占比例越大
给出合理的约束条件,找到约束条件下的最优解,考虑到最后一排观众视高不超过屏幕上边缘的限定,我们可以得出合理的值,解出时达到平均观众满意度的最大值
问题三:先考虑改进直线的情况下的最优方案,因此改进计划中第一要解决的就是使角符合条件区域更广;其次,还要尽可能的进一步提高角的平均值
再对直线地板先来改进设计,保证对应的座位点的坐标均在抛物线上,且均在平均满意度最大的直线的上方,由问题二中的模型求解知当时,观众的平均满意度最大
由引理,考虑到屏幕中垂线处视角最大,可实行抬高各排高度的措施
假如考虑到人的眼睛到头顶的距离 0
1m,若后排不被前排挡住视线,地板线倾角在围变化
利用 C 语言进行搜索求出最大平均视角,,倾角
座位安排为第一排被抬高 3
1m 的倾斜直线,过直线首尾端点,以高于直线 0
01m,采纳 x 为 y 的二次曲线进行拟合,得到的拟合二次函数的表达式为:
最大平均视角将在原有基础上提高,得出改进后的地板线