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正在进行安全检测...
正在进行安全检测...
发布时间:2023-11-06 19:52:55 来源:
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根据旋转前后的向量值求旋转矩阵
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如果已知旋转前后的一向量的变化,那么该如何求这个旋转矩阵呢?本篇结合
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Rodrigues'rotationformula
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,介绍一下该旋转矩阵的求法。
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1.
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旋转角度
已知旋转前向量为
P
,
旋转后变为
Q
。由点积定义可知:
可推出
P
,
Q
之间的夹角为:
2.
旋转轴
由
1
中可知,
旋转角所在的平面为有
P
和
Q
所构成的平面,
那么旋转轴必垂直该平面。
假定旋转前向量为
a
(a1,a2,a3
,
旋转后向量为
b
(
b1,b2,b3
。由叉乘定义得:
所以旋转轴
c
(c1,c2,c3
为:
3.
罗德里格旋转公式
(Rodrigues'rotationformula
>
>
>
>
3.1
公式
>
>
>
>
已知单位向量
>
>
>
>
旋转矩阵
:
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,
>
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将它旋转
>
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θ
>
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>
>
>
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>
角。由罗德里格旋转公式,可知对应的
>
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>
>
其中
I
是
3x3
的单位矩阵,
是叉乘中的反对称矩阵
r
:
3.2
公式证明
假设在坐标系
(x,y,z
)中,向量
v=ax+by+cz
,
v
绕
z
轴逆时针旋转
θ
角后得到新的
向量
v’。
本文来源:
https://www.2haoxitong.net/k/doc/e0fd026a70fe910ef12d2af90242a8956aecaa2f.html
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