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将轴角表示转换为欧拉角是一项在3D图形学和机器人学中常见的任务。轴角表示通过一个旋转轴和一个旋转角度来描述旋转,而欧拉角通过三个独立的旋转角度(通常是绕不同坐标轴的旋转)来表示旋转。欧拉角的常见表示方式包括XYZ、ZYX等顺序。
下面将详细介绍如何将轴角表示转换为欧拉角的数学过程。
1 原理介绍
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轴角表示:
- 由单位向量 v=(vx,vy,vz) 和旋转角度 θ 组成。
- 描述的是绕轴 v 旋转 θ 角度的旋转。
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欧拉角表示:
- 由三个旋转角度(α,β,γ)组成,通常分别对应绕固定坐标轴的旋转。
- 欧拉角的顺序(例如,ZYX或XYZ)决定了旋转的顺序和方向。
2 数学公式推导
为了将轴角表示转换为欧拉角,我们可以先将轴角表示转换为旋转矩阵,然后从旋转矩阵中提取欧拉角。