旋转矩阵
旋转矩阵(Rotation Matrix)的推导及其应用
向量的平移,比较简单。
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-56kDDENC-1601632145097)(http://fan2b.net/images/post/2015-09-10/Matrix-21.png)]
缩放也较为简单

矩阵如何进行计算呢?之前的文章中有简介一种方法,把行旋转一下,然后与右侧对应相乘。在谷歌图片搜索旋转矩阵时,看到这张动图,觉得表述的很清晰了。

稍微复杂一点的是旋转,如果只是二维也很简单(因为很直观),但因为是三维的,有xyz三个轴,先推导二维的再延伸到三维。
YouTube上有很好的推导过程,视频链接地址(需穿.墙) https://www.youtube.com/watch?v=8XRvpDhTJpw
有点P(Xa,Ya),当坐标由 x –> y 旋转 θ 度后,求该点在新坐标轴的坐标是多少




所以对于二维旋转来讲,旋转矩阵就是

三维旋转,需要先搞清楚正、负方向(使用的是右手法则,在二维平面增加一维z,它的正方向朝向屏幕外)。
绕x轴进行旋转(在yz平面顺时针旋转)

![[1 0 0; 0 cosalpha sinalpha; 0 -sinalpha cosalpha]](https://i-blog.csdnimg.cn/blog_migrate/5640f511a9ff0c66445f8aad3fdebd75.png)
绕y轴进行旋转(在zx平面顺时针旋转)

![[cosbeta 0 -sinbeta; 0 1 0; sinbeta 0 cosbeta]](https://i-blog.csdnimg.cn/blog_migrate/2cb0969918316c41c357f4f322db3537.png)
绕z轴进行旋转(在xy平面顺时针旋转)

![[cosgamma singamma 0; -singamma cosgamma 0; 0 0 1]](https://i-blog.csdnimg.cn/blog_migrate/b918181583160589e9ff52b6d6f1297f.png)

— 图片来源:http://mathworld.wolfram.com/RotationMatrix.html
本文详细介绍了旋转矩阵的概念及其在二维和三维空间中的应用。通过具体的推导过程,文章解释了如何利用旋转矩阵实现向量在不同坐标系间的转换,并提供了绕xyz轴旋转的具体矩阵形式。

5560





