哪种算法计算3D向量间夹角的精度更高?
3D向量夹角计算算法对比
多年来接触过多种计算两个3D向量间夹角的算法,因边角案例问题已排除acos和asin类算法,目前仅剩两种可选方案:
- Version A:基于输入向量归一化后的加减运算实现
atan(sub/add) - Version B:基于输入向量的叉积长度(crossnorm)与点积(dot)实现
atan2(crossnorm, dot)
曾看到资料指出Version A在小角度场景下精度更优,但自行测试未发现问题,希望深入了解两者的优劣差异、测试方法及参考对比标准。
个人更倾向于Version B方案,原因如下:
- 计算过程中可免费获得归一化旋转轴(通过
cross/crosslen) - 仅需一次幂运算/开方(用于计算叉积长度)
- 当向量
b=-a时不会出现除零问题(Version A中add变量会变为0导致除零)
不过若Version A确实精度更高,也会考虑采用,希望了解其精度更优的原因并自行验证以增强采用信心。
(附算法对比示意图)
内容的提问来源于stack exchange,提问作者probiner
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