通過指向方向查找對象

Question

我有一個特定的問題，我發現很難找到解決方案！

使用GPS設備我可以在地球上找到我目前的位置。我需要能夠指向一個方向（iPhone或類似設備上的指南針），並找出朝哪個方向重要的物體（位置）！假設我確實將所有這些位置存儲在數據庫中。

Answer 1

假設你有一個位置和一個方向，你的目標是找到你的數據庫中的哪些項目與該位置相鄰，方向正確。

顯然，您可以掃描數據庫中的每個元素，然後爲每個元素回答「這是否在該區域？」。真正的魔法就是效率;如何將數據索引到數據庫中，以便您可以回答該問題而無需查看每條記錄。

一個很好的例子是MongoDB。但是它的實現不處理方向，所以你需要過濾結果。您將使用該數據庫來獲取x距離範圍內的所有對象，並將過濾掉那些不在適當方向的元素。

如果您不能使用具有本地地理空間索引的數據庫引擎，則必須自己實施它。正如在評論中提到的那樣，Haversine函數用於計算球體（在本例中爲地球）的距離。除了計算每個點與你自己之間的距離之外，你可以從消除任何超出範圍的元素開始，例如， （你的緯度+你的搜索距離）<（對象的緯度）。然後使用Haversine進一步過濾。您也可以使用地理空間散列函數來預先完成大部分工作。

一旦你有了範圍內的所有元素，就可以將數據庫中的x-y座標轉換爲極座標。簡而言之：

arctan((item_y - users_y)/(item_x - users_x)) = the angle between the item and the user 

如果計算該用戶的「範圍」內的每一項，並篩選出其不是指南針角的一些範圍之內的任何元件（+/- 20度，例如） ，你會得到你需要的元素。

如果效率仍然是一個問題，您可以通過立即使任何元素無效，例如在用戶的反面（如果用戶朝西，比具有更高x座標的元素比用戶不可能在他看來）。根據您的編程語言，使用比通常提供的準確度更低的arctan靜態表也可能更高效。

如果您特別聰明，您還可以找到按角度對數據進行索引的方法，這將進一步降低所需的計算量。