std.coordinates — Vektoren und Koordinatensysteme

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Zwei Units für dreidimensionale Geometrie in f64: ein Vektortyp und die Umrechnung zwischen kartesischen, zylindrischen und Kugelkoordinaten.

Die Lücke, die sie füllen: std.vector führt Vec2 mit int64 — gut für Bildschirmkoordinaten, untauglich für alles Physikalische. std.quat erzeugt Drehungen, hat aber keinen Vektortyp, auf den es sie anwenden könnte.

Quelle: std/coordinates/

Units im Überblick

Unit	Import	Inhalt
std.coordinates.vec3	`import std.coordinates.vec3;`	`V3`-Typ: Grundrechenarten, Skalar- und Kreuzprodukt, Norm, Normierung, Winkel, Projektion — mit NaN als Fehlerwert
std.coordinates.transform	`import std.coordinates.transform;`	Zylinderkoordinaten (`Cyl`), Kugelkoordinaten in zwei Zählweisen (`SphPolar`, `SphElev`) und die Umrechnungen dazwischen

Zwei Kugelkoordinaten, und warum

Die Mathematik zählt vom Nordpol (Polarwinkel θ), Astronomie und Navigation zählen vom Horizont (Elevation). Beide sind gebräuchlich, beide heißen umgangssprachlich „Kugelkoordinaten„ — und ihre Winkel unterscheiden sich um 90°.

Typ	Winkel	Übliches Feld
`SphPolar`	`theta` — vom Nordpol aus	Physik, Mathematik
`SphElev`	`elev` — von der Horizontebene aus	Astronomie, Antennen, Navigation

Deshalb gibt es beide Typen mit eigenen Namen und SphPolarToElev / SphElevToPolar dazwischen, statt einer einzigen Struktur, bei der man raten muss, welche Zählweise gemeint ist.

Einstiegsbeispiel

unit main;
import std.coordinates.vec3;
import std.coordinates.transform;
import std.io;
import std.string;

fn main(): int64 {
    var a: V3 := V3New(3.0, 0.0, 4.0);
    PrintLn(StrConcat("Betrag:      ", FloatToStr(V3Norm(a), 3)));

    var s: SphElev := CartToSphElev(a);
    PrintLn(StrConcat("Elevation:   ", FloatToStr(RadToDeg(s.elev), 2)));
    PrintLn(StrConcat("Azimut:      ", FloatToStr(RadToDeg(s.azim), 2)));

    var zurueck: V3 := SphElevToCart(s);
    PrintLn(StrConcat("zurueck x:   ", FloatToStr(zurueck.x, 3)));
    return 0;
}

Abgrenzung

Aufgabe	Unit
Vektoren in `f64`, 3D	std.coordinates.vec3
Ganzzahlige 2D-Vektoren (Bildschirm)	std.vector
Matrizen, Transformationsketten	std.matrix
Drehungen ohne Gimbal Lock	std.quat
Positionen auf der Erde	std.geodesy, std.geo.sphere
Bahnmechanik	std.astro

Letzte Aktualisierung: 2026-09-06 — Seite neu angelegt; erhoben aus std/coordinates/*.lyx.