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[英]How can I interpolate array from spherical to cartesian coordinates with Python?
[英]How to manipulate a 3D array to convert from cartesian coordinates to spherical coordinates
所以我是 Python 的新手,我想将包含笛卡尔坐标的 3D 数组转换为球坐标。 我已经完成了这个计算转换的函数:
def cart2sph(x, y, z):
xy = np.sqrt(x**2 + y**2) # sqrt(x² + y²)
x_2 = x**2
y_2 = y**2
z_2 = z**2
r = np.sqrt(x_2 + y_2 + z_2) # r = sqrt(x² + y² + z²)
theta = np.arctan2(y, x)
phi = np.arctan2(xy, z)
return r, theta, phi
但是,如果我有一个随机数组 (N,N,N),例如
N = 3
array = np.random.rand(N, N, N).astype(dtype=np.float16)
并将 x、y 和 z 坐标传递给我的函数以从笛卡尔坐标转换为球面坐标
x = np.asarray(array_np)[:,0].astype(dtype=np.float16)
y = np.asarray(array_np)[:,1].astype(dtype=np.float16)
z = np.asarray(array_np)[:,2].astype(dtype=np.float16)
sphere_coord = cart2sph(x,y,z)
我不断收到错误的转换结果。 我尝试了不同的方法,但仍然无法弄清楚我做错了什么。
我已经用唯一的 (x, y, z) 检查了该函数,它似乎转换为 (r, theta, phi) 就好了。
我认为您的问题在于您如何获得随机数(x,y,z)。 也许尝试这样的事情:
import numpy as np
def cart2sph(x, y, z):
xy = np.sqrt(x**2 + y**2) # sqrt(x² + y²)
x_2 = x**2
y_2 = y**2
z_2 = z**2
r = np.sqrt(x_2 + y_2 + z_2) # r = sqrt(x² + y² + z²)
theta = np.arctan2(y, x)
phi = np.arctan2(xy, z)
return r, theta, phi
N = 3
array_np = np.random.rand(N).astype(dtype=np.float16)
print('array_np:')
print(array_np)
x = np.asarray(array_np)[0].astype(dtype=np.float16)
y = np.asarray(array_np)[1].astype(dtype=np.float16)
z = np.asarray(array_np)[2].astype(dtype=np.float16)
sphere_coord = cart2sph(x,y,z)
print('\nCartesian:')
print('x',x,'\ny',y,'\nz',z)
print('\nSpherical:')
print(sphere_coord)
输出:
array_np:[0.2864 0.938 0.9243]
笛卡尔坐标:x 0.2864 y 0.938 z 0.9243
球面:(1.3476626409849026, 1.274, 0.8150028593437515)
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