Question

这是我遇到的一个问题，但在那里找不到好的答案。我最终在R中解决了这个问题，但我想如果其他人需要它我会发布它。如果有人有更优雅的解决方案，我很乐意看到它。这是一种蛮力的努力。

我有一系列成对的XY（笛卡尔坐标）坐标。我可以使用简单的atan（）命令轻松获取它们之间的角度。但是，我想要指南针（极地？基数？）方向的角度（北= 0°，东= 90°，等等）。这是制作数据和笛卡尔角度的最小例子，我已经将我的蛮力转换发布到下面的罗盘角度。度转换（从弧度）使用'圆形'包中的deg（）。

require(circular)
test <- data.frame(x=c(0,1,1,1,0,-1,-1,-1),y=c(1,1,0,-1,-1,-1,0,1))
test$angle <- deg(atan(test$y/test$x))
test

...产生

   x  y angle
1  0  1    90
2  1  1    45
3  1  0     0
4  1 -1   -45
5  0 -1   -90
6 -1 -1    45
7 -1  0     0
8 -1  1   -45

请注意，左下和左上象限的角度与右下象限的角度相同，失去了矢量的方向性。

Answer 1

ang <- function(x,y) { 
  z <- x + 1i * y
  res <- 90 - Arg(z) / pi * 180
  res %% 360
}

ang(test$x, test$y)
#[1]   0  45  90 135 180 225 270 315

Answer 2

首先，通过减去90度（感谢JK）改变代码的角度线，可以轻松地将角度移动到y轴的测量角度（或North = 0）：

test$angle <- 90-deg(atan(test$y/test$x))

然而，需要保持左边向量的转换，因此根据X和Y值的符号调整这些角度是我的解决方案：

# Make new column for the polar/compass angles
test$polar <- test$angle
# Then make the necessary adjustments
# Adjustment for quadrant C (bottom left, 180 to 270°)
test[sign(test$x)==-1 & sign(test$y)==-1,"polar"] <- ((1-(test[sign(test$x)==-1 & sign(test$y)==-1,"angle"]/90))*90)+180
# Adjustment for quadrant D (top left, 270 to 360°)
test[sign(test$x)==-1 & sign(test$y)>=0, "polar"] <- abs(test[sign(test$x)==-1 & sign(test$y)>=0,"angle"])+180

...产生：

   x  y angle polar
1  0  1     0     0
2  1  1    45    45
3  1  0    90    90
4  1 -1   135   135
5  0 -1   180   180
6 -1 -1    45   225
7 -1  0    90   270
8 -1  1   135   315

同样，我将此作为一个有效的解决方案发布，但更优雅或更简单的建议也将受到赞赏！

Answer 3

它全是线性的。有两个困难：增加角度的方向是笛卡尔系统中的CCW，导航系统中的CW，以及0°笛卡尔在图表上是90°。我们可以通过改变符号来解决第一个问题：N＆lt; = -C。

现在0映射到0.我们希望0映射到90，所以只需添加90：N＆lt; = -C + 90。

但是，哎呀，这给了我们一些超出正常范围0-360的角度。但是，角度重复mod 360，所以我们可以很容易地解决这个问题：N＆lt; = -c + 90 modulo 360.

模数运算符不同意如何处理负数，所以为了安全起见，先添加360以消除问题：N＆lt; =（-C + 90 + 360）modulo 360。

在Excel，MOD（450 - C，360）或javascript中，（（450 - C））％360。恐怕我不知道R. [但在Fortran IV中，它将是FN = mod（450.0 - C，360.0）]

将笛卡尔角度转换为R中的极坐标/指南针/基本角度？

3 个答案: