保存球面点数据的快速Python代码

Question

我有一些数据要保存在物体表面的坐标上球体。所以呢我得到3个坐标，半径和数据。我想把这些数据加到一个给定半径的球上的每个坐标上。但是代码很慢，你知道怎么更快吗？你知道吗

def Grid(x, y, z, r, data):
    global voxelGrid   
    phi = 0
        #set the surface here
        z += surfaceZ

        while phi <= (2*math.pi):
            eta = math.pi * 2 / 3
            while eta <= math.pi:
                xx = x + r * math.sin(eta) * math.cos(phi)
                yy = y + r * math.sin(eta) * math.sin(phi)
                zz = z + r * math.cos(eta)

                xx = int(round((xx)))
                yy = int(round((yy)))
                zz = int(round((zz)))
                voxelGrid[xx][yy][zz] += data

                eta += 1/10 * math.pi

            phi += 1/10 * math.pi

所以我的第一个想法，是做一个查找表，因为我得到的数据是这样的：我得到一个点X，Y，Z，而不是一些不同的半径和数据。不同x、y、z位置的半径始终相同，因此每次都将对相同的数字进行此计算：

r * math.sin(eta) * math.cos(phi)
r * math.sin(eta) * math.sin(phi)
r * math.cos(eta)

所以我试着做了一些查找表，但这只是使代码更慢（可能是因为我使用全局变量）：

def Grid(x, y, z, RadiusIndex, data):
    global voxelGrid
    global Phi
    global Eta
    global XX
    global YY
    global ZZ
    etaIndex = 0
    phiIndex = 0

        z += surfaceZ

        while phiIndex < len(Phi):

            while etaIndex < len(Eta):


                xx = x + XX[RadiusIndex][etaIndex][phiIndex]
                yy = y + YY[RadiusIndex][etaIndex][phiIndex]
                zz = z + ZZ[RadiusIndex][etaIndex]

                xx = int(round((xx)))
                yy = int(round((yy)))
                zz = int(round((zz)))
                voxelGrid[xx][yy][zz] += data
                etaIndex += 1

            phiIndex += 1
            etaIndex = 0

我用一些小的测试数据和cProfile进行了测量：

   ncalls  tottime  percall  cumtime  percall filename:lineno(function)
        1    0.000    0.000    1.449    1.449 <string>:1(<module>)
        1    1.449    1.449    1.449    1.449 confutures.py:8(Grid)
        1    0.000    0.000    1.449    1.449 {built-in method builtins.exec}
      168    0.000    0.000    0.000    0.000 {built-in method math.cos}
      168    0.000    0.000    0.000    0.000 {built-in method math.sin}
        1    0.000    0.000    0.000    0.000 {method 'disable' of '_lsprof.Profiler' objects}

我真的不明白什么是：内置方法内置.exec 我认为我的主要问题是全球numpy阵列，有没有办法做得更好？你知道吗