通过指向方向查找对象

Question

我有一个特定的问题，我发现很难找到解决方案！

使用GPS设备我可以在地球上找到我目前的位置。我需要能够指向一个方向（iPhone或类似设备上的指南针），并找出朝哪个方向重要的物体（位置）！假设我确实将所有这些位置存储在数据库中。

Answer 1

假设你有一个位置和一个方向，你的目标是找到你的数据库中的哪些项目与该位置相邻，方向正确。

显然，您可以扫描数据库中的每个元素，然后为每个元素回答“这是否在该区域？”。真正的魔法就是效率;如何将数据索引到数据库中，以便您可以回答该问题而无需查看每条记录。

一个很好的例子是MongoDB。但是它的实现不处理方向，所以你需要过滤结果。您将使用该数据库来获取x距离范围内的所有对象，并将过滤掉那些不在适当方向的元素。

如果您不能使用具有本地地理空间索引的数据库引擎，则必须自己实施它。正如在评论中提到的那样，Haversine函数用于计算球体（在本例中为地球）的距离。除了计算每个点与你自己之间的距离之外，你可以从消除任何超出范围的元素开始，例如， （你的纬度+你的搜索距离）<（对象的纬度）。然后使用Haversine进一步过滤。您也可以使用地理空间散列函数来预先完成大部分工作。

一旦你有了范围内的所有元素，就可以将数据库中的x-y坐标转换为极坐标。简而言之：

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

如果计算该用户的“范围”内的每一项，并筛选出其不是指南针角的一些范围之内的任何元件（+/- 20度，例如） ，你会得到你需要的元素。

如果效率仍然是一个问题，您可以通过立即使任何元素无效，例如在用户的反面（如果用户朝西，比具有更高x坐标的元素比用户不可能在他看来）。根据您的编程语言，使用比通常提供的准确度更低的arctan静态表也可能更高效。

如果您特别聪明，您还可以找到按角度对数据进行索引的方法，这将进一步降低所需的计算量。