Javascript 低通罗盘平滑怪异

我正在尝试为指南针方位输入实现一个低通滤波器，我已经组合了一个基本函数，如下所示：

var smoothing = 0.15;

function lowPass(degree) {
    var oldVal = $scope.compassBearing || 0;
    var smoothedValue = oldVal + smoothing * (degree - oldVal);
    return smoothedValue;
}

除了指南针方位向北（即从0到359突然改变，或反之亦然）时，工作正常

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有没有人遇到过类似的问题，如果是，是如何解决的？

假设您总是希望它在最短路径上平滑。因此，如果变化是从270度到5度，它会经过north，那么您必须检查这些值，看看它们之间的差异是否超过180度。如果是，请稍微修改一下函数

如果差值小于-180，则翻转几个运算符并将360添加到混合中。如果差值大于180，情况也是如此。最后检查结果是否大于360或小于0，并进行更正

function lowPass(degree) {
    var oldVal = $scope.compassBearing || 0;
    var smoothedValue;

    if(oldVal - degree < -180){
        // Invert the logic
      smoothedValue = oldVal - smoothing * (oldVal + 360 - degree);
      if (smoothedValue < 0){
        smoothedValue = smoothedValue + 360;
      }
    } else if (oldVal - degree > 180){
        smoothedValue = oldVal + (360 + degree - oldVal) * smoothing;
      if (smoothedValue > 360){
        smoothedValue = smoothedValue - 360;
      }
    }
    else {
      smoothedValue = oldVal + smoothing * (degree - oldVal);
    }   
    return smoothedValue;
}

功能低通（度）{
var oldVal=$scope.compassBearing | | 0；
var平滑值；
如果（旧值-度<-180）{
//颠倒逻辑
平滑值=oldVal-平滑*（oldVal+360度）；
if（平滑值<0）{
平滑值=平滑值+360；
}
}否则，如果（旧值-度数>180）{
平滑值=oldVal+（360+度-oldVal）*平滑；
如果（平滑值>360）{
平滑值=平滑值-360；
}
}
否则{
平滑值=oldVal+平滑*（度-oldVal）；
}   
返回平滑值；
}

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它看起来很乱，但我只是随便玩了玩。希望这是你需要的。

如果你利用复杂的数学，有一种更优雅的方法可以做到这一点。基本上，用复数你可以表示指南针上的一个点

如果你想“平均”或“平滑”两个罗盘读数，你可以在复数域中这样做，然后转换回角度域

有了它，我们可以使用math js库，让函数基本上保持与您相同的形式：

var smoothing = .9;


function lowPass(degree, oldVal) {
    // var oldVal = $scope.compassBearing || 0;
    var complexOldVal = math.complex({r:1, phi:oldVal * (math.pi/180)});
    var complexNewVal = math.complex({r:1, phi:degree * (math.pi/180)});    
    var complexSmoothedValue = math.chain(complexNewVal)
                                   .subtract(complexOldVal)
                                   .multiply(smoothing)
                                   .add(complexOldVal)
                                   .done();
    var smoothedValue = math.arg(complexSmoothedValue) * (180/math.pi);
    if (smoothedValue < 0) { return 360 + smoothedValue; }
    return smoothedValue;
}

document.write(lowPass(20, 30)+'<br>');
// 20.99634415156203
document.write(lowPass(10, 350)+'<br>');
// 8.029256754215519

var平滑=.9；
函数低通（度数，oldVal）{
//var oldVal=$scope.compassBearing | | 0；
var complexOldVal=math.complex（{r:1，phi:oldVal*（math.pi/180）}）；
var complexNewVal=math.complex（{r:1，phi:degree*（math.pi/180）}）；
var complexSmoothedValue=math.chain（complexNewVal）
.减去（complexOldVal）
.乘法（平滑）
.add（complexOldVal）
.完成（）；
var平滑值=math.arg（complexSmoothedValue）*（180/math.pi）；
如果（SmoothdValue<0）{return 360+SmoothdValue；}
返回平滑值；
}
写（低通（20,30）+'
'）；
// 20.99634415156203
写（低通（10350）+“
”；
// 8.029256754215519

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你可以在这里摆弄它：

问题出在哪里？

smoothValue

变成例如361，-2等？这是平滑试图将读数“平滑”到另一侧-因此，它不是平滑从356->358->0->2过渡，而是尝试平均这两个值，以便罗盘在相反方向快速旋转适应新价值观的方向。是的，我想到了。我自己刚试过你的剧本，看到了你真正的问题。从359到10的转变是“倒退的”，不是通过0。这个问题还不清楚。@SharkAlley用trig来解决这个问题，真是太棒了。我只是想挑逗一下，但你赢了我。周日的宿醉会让我的逻辑思维变得迟钝：）我必须承认，我真的可以用这个解决方案来解决我的问题。但对于这个简单的应用程序，我认为引入一个外部库，并疏远那些不熟悉弧度的人的代码，可能有点过分了。尽管如此，我还是很喜欢：）我听到了你的话，并且大体上同意。。。这种方法的一个优点是，如果您想进行更高级的平滑，它可以轻松地进行缩放。除了在角度域中求平均值之外，做任何事情都可能导致不期望的结果。在所有方面达成一致：P选择了danny，并纯粹为了可读性而实现了它。这个解决方案看起来很优雅，但对我来说，它本质上是一个黑匣子！