如何检查向量在python中是否转了一圈

Question

我实际上正在处理代表2d空间中（大致）嘈杂的圆圈的数据。我一次获取一个点的数据，目标是知道这些点是否绕圈了。

为此，我将每个连续点视为仅一个转过一点的向量。并且要知道何时转了一圈（意味着何时形成圆），我检查了x和y坐标何时都在那里改变了两次（这意味着向量已经转2 * 0.5圈= 1圈）。然后我再等半圈来补偿启动误差。确实，取决于它最初是在空间的四分之一处开始的，它可能并没有完全转弯。

我不需要非常精确。所以这对我来说很好，但是我想知道是否还有另一种方法更有效，并且可以显示真实的匝数。当积分到达缓慢时，这可以加快处理速度（避免让我再等半个小时）–>

重要的一点是我只能使用Numpy。

EDIT

：更精确，每个点之间的距离不是规则的。首先，圆开始缓慢形成，然后加速。因此，开始时这些点比结束时更密集。另一件事是（0,0）点甚至可能不包含在圆中。最后，我说大概是圆形的，因为它往往是椭圆形的，但形状不是很差，只是有点吵。

[对不起，但至少到目前为止，我无法提供数据。我会告诉您一周内是否有可能。

我实际上正在处理代表2d空间中（大致）嘈杂的圆圈的数据。我一次获取一个点的数据，目标是知道这些点是否绕圈了。为此，我...

Answer 1

如果确保每个新数据点的极角均大于上一个极角，即在过程中圆是逐步形成而没有任何点“后退”的，那么对于每对连续的点，您都可以计算角度在它们之间，然后当总和达到两个pi时就可以停止。例如：

angle = 0
points = [next(generator)]  # 'generator' produces the data points
while angle < 2*pi:
    points.append(next(generator))
    angle += np.arccos(
        np.dot(points[-2], points[-1]) / 
        (np.linalg.norm(points[-2]) * np.linalg.norm(points[-1]))
    )
del points[-1]  # optionally delete the last point in order to stay below 2 pi