c++ - 在 C++ 代码中处理 Angle Wrap

Question

有没有一种安全的方法，可以用最少的 case 语句简单地处理角度环绕。

当使用特定的角度表示(0-360 度或 -180 - 180 度(或等效的弧度))并且您在角度上进行了环绕时，会发生角度环绕。例如，假设您的角度为 -170，然后减去 50 度。您在数学上加起来是 -220，但实际上应该是 +140 度。

显然，您可以使用以下方法检查:

if (deg < -180) { 180 - abs(deg + 180); }

或类似的。但是首先你需要大量的检查，其次如果你包裹两次它就不起作用了。

第二种普遍存在的情况是两个角度之间的插值。

例如，假设我有一个 -170 度和 160 度的角度，我想介于它们之间。执行此操作的常用方法是 ang1 + 0.5(ang2-ang1) 但在我提供的示例中，它将导致角度为 -5 度，而它应该是 175。

在这些情况下是否有一种通用的方法来处理角度包络？

Answer 1

为了完整起见，我将同时包含 [0, 360)和 [-180, 180)规范化。

您将需要 #include <math.h> .

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归一化为 [0,360) :

double constrainAngle(double x){
    x = fmod(x,360);
    if (x < 0)
        x += 360;
    return x;
}

归一化为 [-180,180) :

double constrainAngle(double x){
    x = fmod(x + 180,360);
    if (x < 0)
        x += 360;
    return x - 180;
}

该模式应该很容易识别以推广到弧度。

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角平分:

double angleDiff(double a,double b){
    double dif = fmod(b - a + 180,360);
    if (dif < 0)
        dif += 360;
    return dif - 180;
}
double bisectAngle(double a,double b){
    return constrainAngle(a + angleDiff(a,b) * 0.5);
}

这应该在“较小”一侧平分一个角度。 (警告:未完全测试)