如何旋转numpy数组？

Question

我遇到了一些关于numpy和scipy的问题。我有一个三维数组，它以二进制的方式表示一个椭球体，里面的值是0表示不在椭球体内。现在我想把这个形状旋转一定的角度。你觉得这可能吗？或者有没有更有效的方法可以直接写出带旋转的椭球体方程？

Answer 1

用非矩形的角度旋转是比较麻烦的，因为旋转后的正方形就不再适合放在原来的矩阵里了。

最简单的方法是通过以下方式转置一个二维数组/矩阵：

import numpy as np
... x = np.array([[1,2,3],[4,5,6],[7,8,9]])
x
array([[1, 2, 3],
       [4, 5, 6],
       [7, 8, 9]])

x.T      # transpose the array

array([[1, 4, 7],
       [2, 5, 8],
       [3, 6, 9]])

如果你需要明确的数组旋转，可以查看 scipy库中的ndimage包：

from scipy import ndimage, datasets
img = datasets.ascent()
img_45 = ndimage.rotate(img, 45, reshape=False)

Answer 2

看看这个命令 numpy.shape。我曾经用它来转置一个数组，但我不确定它是否适合你的需求。祝好运！

Answer 3

我来简单回答一下。如果你需要更多信息或者不知道怎么做，我可以再补充一些例子。

要旋转你的数据点矩阵，正确的方法是进行矩阵乘法。你的旋转矩阵可能是一个n*n的矩阵，你需要把它和每个点相乘。如果你有一个三维矩阵，可能会有类似于i*j*k-点的东西用于绘图。这意味着在你的情况下，你需要进行i*j*k次操作来找到新的点。也许你可以考虑使用另一个矩阵来绘图，这个矩阵只是一个二维矩阵，只存储绘图点，而不存储零值。

有一些算法可以更快地计算低值矩阵的结果，不过你可以自己去网上查查。

你明白我的意思了吗？还是有其他问题？抱歉我只给了个大概。

祝好