φ转个π不就使θ到了（π,2π)的范围了吗

因为这样全部转一圈就能得到一个球体了，用不上另一半

因为(x,y,z)与(r,θ,φ)需要一一对应。
已知φ∈[0,2π]假设θ∈[0,π]，那么z=rcos(θ+π)=rcos(π-θ)，可见对于z，θ无需在(π,2π)再取值。
y=rsin(θ+π)sinφ=rsin(θ)sin(2π-φ)，可见对于y，θ无需在(π,2π)再取值。
y/x=tanφ，可见对于x，θ无需在(π,2π)再取值。

你先学一下球坐标系