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python欧拉角和旋转矩阵变换的实现示例

作者:霸王•吕布

在计算机图形学中,欧拉角和旋转矩阵是描述物体旋转的常用方法,本文主要介绍了python欧拉角和旋转矩阵变换的实现示例,具有一定的参考价值,感兴趣的可以了解一下

一. 配置PIP镜像源

pip config set global.index-url https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple

二.下载numpy等库

pip install scipy

三.欧拉角转旋转矩阵(右手坐标系, ZXY顺序)

# coding=UTF-8
from scipy.spatial.transform import Rotation as R
 
# 定义欧拉角 XYZ顺序
euler_angles = [90, 3, 3]

if (90 - abs(euler_angles[0])) < 0.5:
    euler_angles[0] = 89.5
euler_angles_zxy = [0, 0, 0]
euler_angles_zxy[0] = euler_angles[2]
euler_angles_zxy[1] = euler_angles[0]
euler_angles_zxy[2] = euler_angles[1]
euler_angles_zxy = [-x for x in euler_angles_zxy]
 
# 创建Rotation对象
r = R.from_euler('zxy', euler_angles_zxy, degrees=True)
 
# 获取旋转矩阵
rotation_matrix = r.as_dcm()
print('[')
for row in rotation_matrix:
    msg = ", ".join(map(str, row))
    msg = '[' + msg + '],'
    print(msg)
print(']')

四.旋转矩阵转欧拉角(右手坐标系, ZXY顺序)

# coding=UTF-8
import numpy as np
from scipy.spatial.transform import Rotation as R
 
# 假设我们有一个旋转矩阵
#80 -7 45
rotation_matrix = np.array([
[0.9945219996629926, 0.10452647320585942, -0.00045671157999537665],
[-0.00045671157999537665, 0.008714576084760173, 0.9999619230641713],
[0.10452647320585942, -0.9944839227271639, 0.008714576084760173]
])
# 使用SciPy的Rotation对象转换欧拉角
rotation = R.from_dcm(rotation_matrix)
euler_angles_zxy = rotation.as_euler('zxy', degrees=True)  # sco存储使用'zxy'顺序,如果需要度为单位,设置degrees=True

#左右手参考坐标系正负值替换
euler_angles_zxy = [-x for x in euler_angles_zxy]
euler_angles = [0, 0, 0]
euler_angles[0] = euler_angles_zxy[1]
euler_angles[1] = euler_angles_zxy[2]
euler_angles[2] = euler_angles_zxy[0]
print(euler_angles)

到此这篇关于python欧拉角和旋转矩阵变换的实现示例的文章就介绍到这了,更多相关python欧拉角和旋转矩阵变换内容请搜索脚本之家以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持脚本之家!

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