罗德⾥格旋转公式详解(坐标轴旋转)
在计算机图形学中,会遇见旋转轴标定之类的问题,因此会涉及到三维空间中的旋转,也就是数学上的罗德⾥格旋转公式(Rodrigues’Rotation Formula)。bigbang歌曲
⾸先直接先把公式整上:
接下来进⾏公式推导
假如⼀向量 v 绕着空间中的⼀个单位向量 k (也就是旋转轴)进⾏旋转,旋转采⽤右⼿准则:
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播音自备稿件第⼀步是对向量 v 做正交分解:
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利⽤向量投影公式,可以得到如下表达式:
通过做减法,得到
因此可以得到向量 k 与 v 的法向量 w ,其模的长度与向量 v_⊥ 相等。
上式“-”后⾯部分等于0,是因为两个平⾏向量叉乘,其中sin0 = 0。氯气的物理性质
旋转以后的向量可以表⽰为:
这⾥需要记得向量的知识,圆⾥的三个向量的模都相等,但⽅向不⼀样。
最后得到旋转以后的向量表达式:
文明礼仪伴我行作文在这⾥补充⼀下 向量叉乘 的⼏何意义:
谢谢你老师向量叉乘公式为:a x b = |a| * |b| * sinθ
叉乘的结果是⼀个新的向量,所以也称为向量积,它垂直于相乘的a、b两向量所构成的平⾯。
如下图:
叉乘(外积)的⼏何意义:
a × b为⼀个新⽣成的向量,这个向量垂直于a 和 b展成的平⾯,有个更通俗易懂的说法是法向量,该向量垂直于a和b向量构成的平⾯。同样向量
b × a也垂直这个平⾯,但⽅向与a × b所指的⽅向相反,即a × b = b × a;(右⼿法则)
在3D图像学中,外积的概念⾮常有⽤,可以通过两个向量的外积,⽣成第三个垂直于a,b的法向量,从⽽构建X、Y、Z坐标系。