坐标变换怎么转?转的方向和矩阵正余弦正负的关系

本文详细解析了三维坐标系中,当以某一轴为旋转轴时,如何通过数学公式实现坐标系的旋转变换。特别强调了旋转方向对变换阵的影响,并提供了具体的计算公式。

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前话:

  若 z 轴是旋转轴,则x轴是大哥轴,y轴是小弟轴
  若 y 轴是旋转轴,则x轴是大哥轴,z轴是小弟轴
  若 x 轴是旋转轴,则y轴是大哥轴,z轴是小弟轴
 [即,x,y,z按顺序排的大哥]

正文:【以z轴是选转轴为例】

  若大哥轴x轴向小弟轴y轴正向转动,则
                
  若大哥轴x轴向小弟轴y轴负向转动
                在这里插入图片描述

本质:算!

         在这里插入图片描述
你可以轻松的看出来,这从x1,y1,z1坐标系转动一个θ角后,变到了x2,y2,z2坐标系,那么,左边变换阵是多少呢,即
                2系 = C · 1系
这个C怎么算呢,这样来算:
              X2 = cosθ · x1 + sinθ · y1
              Y2 = -sinθ ·x1 + cosθ · y1
然后用矩阵表示就是
            在这里插入图片描述

总结!

上面 这个例子,就是大哥轴向小弟轴的正向转动,那么其变换阵就是

负向就正好是取θ = -θ
在这里插入图片描述

附录A–二维旋转公式

在这里插入图片描述

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