1. 三维空间刚体运动(笔记)

刚体运动:位置(空间中的地方) + 姿态(相机朝向) ——> 点 + 向量
相机运动就是刚体运动 保证同一向量在各个坐标系下的夹角和长度都不变 (欧式变换) : 旋转 + 位移
点和坐标
2D : (x,y,θ)T
3D:怎么用数学形式描述3个轴的旋转?
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旋转矩阵:
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因为刚体运动 向量不变 所以第一个等号成立
旋转矩阵 :正交矩阵 (R逆等于R转置; R转置▪R= I)
行列式 为 1
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描述旋转的方式
1.齐次坐标:乘任意非零常数仍表达同一坐标
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2.旋转向量和欧拉角
更少元素描述旋转?
将沿某周旋转角度为θ 该轴方向为n向量 则 θn (3×1)描述该轴的旋转情况:无约束
旋转矩阵和旋转角度的转换:
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3.旋转向量和欧拉角
任意旋转课分解成三个方向的转动(更好理解)
但存在万向锁的问题(丢失一个*度) 多用于人机交互
(SLAM中较少用)
4.四元数
2D情况:单位复数表示旋转
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三维类似扩展
(三个虚部 一个实数)