关于任意角度旋转

参考:http://www.brainm.com/software/pubs/math/Rotation_matrix.pdf

http://ksuweb.kennesaw.edu/~plaval/math4490/rotgen.pdf

二维坐标系旋转

关于任意角度旋转

关于任意角度旋转对应的变换关于任意角度旋转

 

 

假定点P是给定的齐次坐标点homogeneous coordinate 关于任意角度旋转,而关于任一坐标轴旋转得到对应的关于任意角度旋转

1、绕x轴逆时针(沿着x轴看向原点)旋转角度关于任意角度旋转关于任意角度旋转,该旋转矩阵关于任意角度旋转为:

关于任意角度旋转

2、绕y轴逆时针(沿着y轴看向原点)旋转角度关于任意角度旋转关于任意角度旋转,该旋转矩阵关于任意角度旋转为:

关于任意角度旋转

3、绕z轴逆时针(沿着z轴看向原点)旋转角度关于任意角度旋转关于任意角度旋转,该旋转矩阵关于任意角度旋转为:

关于任意角度旋转

通过原点的任意坐标轴旋转

关于任意角度旋转是一个向量

关于任意角度旋转是一个方向向量,也是单位向量,如果不是,就进行归一化

关于任意角度旋转是一个旋转角度

关于任意角度旋转

我们把向量关于任意角度旋转分解成两个分量:一个平行于关于任意角度旋转关于任意角度旋转,一个垂直于关于任意角度旋转关于任意角度旋转

关于任意角度旋转

关于任意角度旋转

关于任意角度旋转

对向量v旋转,旋转轴通过原点

关于任意角度旋转

关于任意角度旋转

关于任意角度旋转

关于任意角度旋转

在旋转平面的二维基关于任意角度旋转关于任意角度旋转

关于任意角度旋转向量叉乘就是垂直于r和v平面的w

关于任意角度旋转

 

关于任意角度旋转

我们期望找到变换矩阵的表达式关于任意角度旋转

如果关于任意角度旋转关于任意角度旋转

关于任意角度旋转

关于任意角度旋转

关于任意角度旋转

求解变换矩阵

关于任意角度旋转其中:

关于任意角度旋转

关于任意角度旋转

关于任意角度旋转

关于任意角度旋转