python - 如何使用 Python 将数组从球坐标插入到笛卡尔坐标？

Question

我在球坐标中有一组密度值。更具体地说，我有一个名为密度的数组，形状为 (180,200,200)。我还有一个名为 r_coord、theta_coord 和 phi_coord 的数组，其形状 (180,200,200) 也是密度数组的球坐标。

我想使用 python 将此密度映射到笛卡尔坐标。因此，我需要一个新的密度 2，它在笛卡尔坐标 x_coord、y_coord 和 z_coord 上进行插值。我发现 scipy.ndimage.interpolation.map_coordinates 看起来很有希望，但我不知道如何让它工作。

任何帮助，将不胜感激。谢谢。

Answer 1

像这样的东西应该工作：

import scipy.interpolate
rflat=scipy.array( r_coord.flat )
tflat=scipy.array( theta_coord.flat )
pflat=scipy.array( phi_coord.flat )
coordpoints=scipy.concatenate( [ rflat[:, scipy.newaxis], tflat[:,scipy.newaxis], pflat[:,scipy.newaxis] ] , axis=1 )
rtpinterpolator=scipy.interpolate.linearNDInterpolate( coordppoints, density.flat )    

def xyz2rtp( x,y,z):
     r=scipy.sqrt( x**2+y**2+z**2)
     t=scipy.acos( z/r )
     p=scipy.atan2( y, x )
     return (r,t,p)

# now you can get the interpolated value for any (x,y,z) coordinate you want.
val=rtpinterpolator( xyz2rtp( x,y,z) )

关键点：

• 使用现有的 scipy 多维插值，
• 将xyz坐标转换为rtp当您将其传递给插值器时。