PCL中仿射变换Affine3f(四维)矩阵与Matrix4f(四维)矩阵之间的转换

Affine3f中有rotation和translation分量,但Matrix4f中没有。

1、Matrix4f到Affine3f:

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Matrix4f m4f_transform;

Eigen::Transform<float, 3, Eigen::Affine> a3f_transform (m4f_transform);

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2、Affine3f到Matrix4f:

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Eigen::Transform<float, 3, Eigen::Affine> a3f_transform ;

Matrix4f m4f_transform=a3f_transform.matrix();

### PCL Matrix4f 转换为欧拉角的方法 在PCL(Point Cloud Library)中,可以通过提取变换矩阵中的旋转部分并将其转换为欧拉角来实现Matrix4f到欧拉角的转换。具体方法如下: #### 提取旋转矩阵 首先,从`Eigen::Matrix4f`中提取3x3的旋转矩阵部分。这可以通过`block<3, 3>(0, 0)`函数实现[^1]。 ```cpp Eigen::Matrix3f rotation_matrix = matrix.block<3, 3>(0, 0); ``` #### 使用`eulerAngles`函数 接下来,使用`eulerAngles`函数将旋转矩阵转换为欧拉角。这里需要注意的是,`eulerAngles`函数的参数顺序决定了旋转轴的顺序。例如,`(2, 1, 0)`表示按照Z-Y-X的顺序进行旋转。 ```cpp Eigen::Vector3f euler_angles = rotation_matrix.eulerAngles(2, 1, 0); ``` #### 单位转换 通常情况下,`eulerAngles`返回的角度是以弧度为单位的。如果需要以度为单位输出,则可以将其乘以`180 / π`进行转换。 ```cpp euler_angles *= (180.0f / M_PI); ``` #### 完整代码示例 以下是一个完整的代码示例,展示如何将PCL中的`Matrix4f`变换矩阵转换为欧拉角: ```cpp #include <iostream> #include <pcl/common/transforms.h> #include <Eigen/Dense> int main() { // 创建一个示例的Matrix4f变换矩阵 Eigen::Matrix4f transform = Eigen::Matrix4f::Identity(); float theta = M_PI / 4; // 旋转角度为45度 transform(0, 0) = std::cos(theta); transform(0, 1) = -std::sin(theta); transform(1, 0) = std::sin(theta); transform(1, 1) = std::cos(theta); transform(0, 3) = 1.0; transform(1, 3) = 2.0; transform(2, 3) = 3.0; // 提取旋转矩阵部分 Eigen::Matrix3f rotation_matrix = transform.block<3, 3>(0, 0); // 将旋转矩阵转换为欧拉角 (Z-Y-X顺序) Eigen::Vector3f euler_angles = rotation_matrix.eulerAngles(2, 1, 0); // 转换为度数 euler_angles *= (180.0f / M_PI); // 输出欧拉角 std::cout << "Euler Angles (Z-Y-X): " << std::endl; std::cout << " Roll: " << euler_angles[2] << std::endl; std::cout << " Pitch: " << euler_angles[1] << std::endl; std::cout << " Yaw: " << euler_angles[0] << std::endl; return 0; } ``` #### 注意事项 - 在实际应用中,旋转顺序可能根据具体需求有所不同,因此需要根据实际情况调整`eulerAngles`的参数顺序[^1]。 - 如果需要其他库(如ROS)进行数据交互,可以参考ROS中四元数欧拉角的转换方法[^2]。 ---
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