Hey das ist super!

Vieleicht reichen zur Winkelberechnung auch Näherungswerte aus, dann könntest Du überlegen ob du eine vorherberechnete Tabelle verwendest. Das kann man relativ schnell testen. Und so eine Map ist schnell abgefragt.
Wüstenameisen berechnen zur Wegintegration auch kein Cosinus, sondern benutzen nur Näherungswerte.