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我一直在对这种转换背后的数学进行大量搜索,到目前为止我能想到的最好的结果是:

x = sin(horizontal_angle) * cos(vertical_angle)
y = sin(horizontal_angle) * sin(vertical_angle)
z = cos(horizontal_angle)

对于任意角度,这工作正常。我遇到的问题是其中一个旋转为 0 度。在 0 度(或 180、360 或...)处,sin() 将为零,这意味着我从上述公式中得出的 x 和 y 坐标都将为零,无论其他角度如何被设置为。

有没有更好的公式不会在某些角度搞砸?到目前为止,我的搜索还没有找到一个,但必须有一个解决这个问题的方法。

更新: 经过一些实验,我发现我的主要误解是我假设球坐标的两极是垂直的(就像行星上的纬度和经度),而它们实际上是水平的(投影到屏幕上)。这是因为我在屏幕空间(x/y 映射到屏幕,z 投影到屏幕)而不是传统的 3D 环境中工作,但不知何故认为这不会是一个促成因素。

对我来说正确定位两极的最终公式:

x = cos(horizontal_angle) * sin(vertical_angle)
y = cos(vertical_angle)
z = sin(horizontal_angle) * sin(vertical_angle)
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你的公式对所有角度都是正确的。但是你给角度的名字可能不太正确。您所说的“水平角”是倾斜角-矢量和z轴之间的角度。所以如果“水平角”为0,则该点位于z轴上,这意味着x和y都为0是正确的。您所说的“垂直角”实际上是xy中的角度飞机。如果为 0,则该点位于 xz 平面内,因此 y 正确设置为 0。

于 2013-12-25T04:56:53.177 回答
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正确的转换公式是:

x = r * sin(polar) * cos(alpha)
y = r * sin(polar) * sin(alpha)
z = r * cos(polar)

在哪里:

r     is the Radius
alpha is the horizontal angle from the X axis
polar is the vertical angle from the Z axis

x并且在为零(或 180、360 等)y时正确为零,因为垂直角度与这些值上的垂直 Z 轴对齐。polar同样,当alpha为 0(或 180、360 等)时,水平角与 X 轴对齐,因此y必须为零。当alpha是 90(或 270、450 等)时,它与 Y 轴对齐,x为零。

于 2013-12-25T05:01:32.130 回答