空间变换和欧拉角
空間變換的三種方式:
旋轉角(圍繞空間中一個軸一次變換)
歐拉角(圍繞自身構建坐標系進行三次變換,變換后坐標系發生變化)
四元數 (還沒看懂)
歐拉角的三個變換矩陣相乘后得到是旋轉角的變換矩陣
歐拉角變換是基于三個角進行變換的,當只需要基于兩個角變換就可以達到的變換需求時,缺少一個維度的變換,造成在對歐拉角求解時出現萬向節死鎖
四元數是為避免在三維中出現萬向節死鎖,擴展到四維空間產生的
歐拉角和空間坐標系中角度的關系:
繞三個方向進行旋轉時的變換矩陣,左乘右乘的關系,繞自身的坐標系旋轉和原來空間坐標系變換
歐拉角(自身坐標系,坐標系在變) : 三次變換 z (繞z軸變換)-> zy(再繞y軸變換)-> zyx(繞x軸變換)
空間坐標系(變換前后,坐標系不變):三次變換 x (繞空間坐標系的x軸變換)-> yx(繞空間坐標系的y軸變換)-> zyx(繞空間坐標系的z軸變換)
歐拉角按 zyx 順序進行變換時,等效為 空間坐標系中 按xyz的順序進行變換
根據空間變換矩陣具有唯一性,即根變換矩陣應該是相等的,根據這一條件,可以對不同變換順序的歐拉角進行轉換。
但由于三角函數在求解時解不唯一,且矩陣存在兩個解
對于未知數xyz 解為 x1 y1 z1 和 x2 y2 z2 ,根據變換矩陣可以直接求出一組解,但這組解存在混用的情況,即得到的解為x2 y1 z1 這種情況,以及正負號的問題。
總結
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