旋转矩阵:点旋转和坐标系旋转

点旋转

在这里插入图片描述

点P在直角坐标系下的坐标为(x,y),表示成极坐标(r,α),则有关系式:
{ x=r⋅cos⁡αy=r⋅sin⁡α \left\{\begin{array}{l} x=r \cdot \cos \alpha \\ y=r \cdot \sin \alpha \end{array}\right. { x=rcosαy=rsinα
点P绕坐标系原点逆时针旋转θ角度,得点P’的坐标为(x’,y’),极坐标表示为(r,α+θ),则有关系式:
{ x′=r⋅cos⁡(α+θ)=r⋅cos⁡α⋅cos⁡θ−r⋅sin⁡α⋅sin⁡θy′=r⋅sin⁡(α+θ)=r⋅sin⁡α⋅cos⁡θ+r⋅cos⁡α⋅sin⁡θ \left\{\begin{array}{l} x^{\prime}=r \cdot \cos (\alpha+\theta)=r \cdot \cos \alpha \cdot \cos \theta-r \cdot \sin \alpha \cdot \sin \theta \\ y^{\prime}=r \cdot \sin (\alpha+\theta)=r \cdot \sin \alpha \cdot \cos \theta+r \cdot \cos \alpha \cdot \sin \theta \end{array}\right. { x=rcos(α+θ)=rcosαcosθrsinαsinθy=rsin(α+θ)=rsinαcosθ+rcosαsinθ
化简可得:
{ x′=x⋅cos⁡θ−y⋅sin⁡θy′=y⋅cos⁡θ+x⋅sin⁡θ \left\{\begin{array}{l} x^{\prime}=x \cdot \cos \theta-y \cdot \sin \theta \\ y^{\prime}=y \cdot \cos \theta+x \cdot \sin \theta \end{array}\right. { x=xcos

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