寻找方向角θ值

Question

我有两个角（以度为单位，限于0-359），我想求出这两个角在需要数最小的方向上的方向差

例如：

0, 359 将是 -1（左 1），而不是 +359
180, 2 将是 -178（左 178），而不是 +182

我找到了一些代码，可以让我在没有方向的情况下找到不同之处。我应该如何修改它才能定向工作？

180 - abs(abs(old - new) - 180)

Answer 1

我首先开始了人行道并比较了两种可能的旋转方式：

def nearest_signed(old, new):
    angles = ((new - old)%360, (new - old)%360 - 360)
    return min(angles, key=abs)

我们检查模 360 角及其在另一个方向的补角。

似乎有效：

>>> nearest_signed(0, 359)
-1
>>> nearest_signed(359, 0)
1
>>> nearest_signed(180, 2)
-178
>>> nearest_signed(2, 180)
178

现在，我想看看它的表现如何，所以我绘制了每个角度组合的图：

import numpy as np
matplotlib.pyplot as plt                   

news,olds = np.ogrid[:360, :360]
rights = (news - olds) % 360
lefts = rights - 360
take_rights = abs(rights) < abs(lefts)
nearest_signed = np.where(take_rights, rights, lefts)

fig,ax = plt.subplots()
cf = ax.contourf(news.ravel(), olds.ravel(), nearest_signed, cmap='viridis', levels=np.linspace(-180, 180, 100), vmin=-180, vmax=180)
ax.set_xlabel('new angle')
ax.set_ylabel('old angle')
cb = plt.colorbar(cf, boundaries=(-180, 180))
plt.show()

现在很明显，角度差的简单模数应该起作用。果然：

>>> np.array_equal((news - olds + 180) % 360 - 180, nearest_signed)
True

意思是你要找的公式是

(new - old + 180) % 360 - 180

在你的约定中给出或采取不同的符号。如果你反过来算旋转标志，只需交换两个角度：

(old - new + 180) % 360 - 180

寻找方向角θ值

Finding directional angle theta value

python

math

angle