基于方位角与高度的球面区域着色及球面直方图优化需求

问题背景 #

我正在构建球面直方图，数据点为纬度和经度值，需要基于位置而非仅按索引为球体的指定单元格区域着色。此前针对部分方位角（azimuth）和高度角（elevation）区域遗漏的问题找到过解决方案，但该方案存在一处azimuth区域空白，且遍历排序不符合预期。

现有代码 #

n = 20;
[x,y,z] = sphere(n);

r = 1;
surf(r.*x,r.*y,r.*z,'FaceColor', 'white', 'FaceAlpha',0); %// Base sphere
hold on;

for countAz = 1:1:n
    for countE = 1:1:n
        % Linear index for a 2x2 patch of the matrices
        idx = countAz + [0,1,n+(1:2)] + (countE-1)*n; 
        % Pull out the coordinates, reshape for surf
        x2 = x(idx); x2 = reshape(x2,2,2);
        y2 = y(idx); y2 = reshape(y2,2,2);
        z2 = z(idx); z2 = reshape(z2,2,2);
                        
        random_color = rand(1,3);
        surf(r*x2,r*y2,r*z2,'FaceColor',random_color, 'FaceAlpha',1);
    end
end

异常现象 #

• 固定countAz仅改变elevation时，出现螺旋效果，理论上azimuth应保持不变
• 固定countE仅改变azimuth时，会为给定azimuth索引的所有elevation层级着色，与预期效果相反
• 存在azimuth区域空白的问题

需求 #

求一种更系统化的遍历elevation和azimuth范围的方法，避免出现空白单元格。期望实现：先遍历某一elevation范围内、由两个azimuth值界定的所有单元格，再进入下一elevation层级，以便将输入的经纬度值对应到内层循环对应的azimuth和elevation值。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者yes