matlab练习程序(求向量间的旋转矩阵与四元数)

栏目: 编程工具 · 发布时间: 7年前

内容简介:问题是这样,如果我们知道两个向量v1和v2,计算从v1转到v2的旋转矩阵和四元数,由于旋转矩阵和四元数可以互转,所以我们先计算四元数。我们可以认为v1绕着向量u旋转θ四元数q可以表示为

问题是这样,如果我们知道两个向量v1和v2,计算从v1转到v2的旋转矩阵和四元数,由于旋转矩阵和四元数可以互转,所以我们先计算四元数。

我们可以认为v1绕着向量u旋转θ 角度到v2,u垂直于v1-v2平面。

四元数q可以表示为 cos(

所以我们求出u和θ/2即可, u等于v1与v2的叉积,不要忘了单位化; θ/2用向量夹角公式就能求。

clear all;
close all;
clc;

v1=[1 2 3];
v2=[4 5 6];

%转为单位向量
nv1 = v1/norm(v1);
nv2 = v2/norm(v2);

if norm(nv1+nv2)==0
    q = [0 0 0 0];
else
    u = cross(nv1,nv2);         
    u = u/norm(u);
    
    theta = acos(sum(nv1.*nv2))/2;
    q = [cos(theta) sin(theta)*u];
end

%由四元数构造旋转矩阵
R=[2*q(1).^2-1+2*q(2)^2  2*(q(2)*q(3)+q(1)*q(4)) 2*(q(2)*q(4)-q(1)*q(3));
    2*(q(2)*q(3)-q(1)*q(4)) 2*q(1)^2-1+2*q(3)^2 2*(q(3)*q(4)+q(1)*q(2));
    2*(q(2)*q(4)+q(1)*q(3)) 2*(q(3)*q(4)-q(1)*q(2)) 2*q(1)^2-1+2*q(4)^2];

s = nv1*R;

%显示结果
v2
s*norm(v2)

参考:

https://stackoverflow.com/questions/1171849/finding-quaternion-representing-the-rotation-from-one-vector-to-another

https://blog.csdn.net/shenshikexmu/article/details/70991286

https://blog.csdn.net/shenshikexmu/article/details/53608224


以上就是本文的全部内容,希望对大家的学习有所帮助,也希望大家多多支持 码农网

查看所有标签

本站部分资源来源于网络,本站转载出于传递更多信息之目的,版权归原作者或者来源机构所有,如转载稿涉及版权问题,请联系我们

计算机系统基础

计算机系统基础

袁春风 / 机械工业出版社 / 2014-7-1 / CNY 49.00

《计算机类专业系统能力培养系列教材:计算机系统基础》主要介绍与计算机系统相关的核心概念,解释这些概念如何相互关联并最终影响程序执行的结果和性能。共分8章,主要内容包括数据的表示和运算、程序的转换及机器级表示、程序的链接、程序的执行、存储器层次结构、虚拟存储器、异常控制流和I/O操作的实现等。内容详尽,反映现实,概念清楚,通俗易懂,实例丰富,并提供大量典型习题供读者练习。本书可以作为计算机专业本科或......一起来看看 《计算机系统基础》 这本书的介绍吧!

HTML 压缩/解压工具
HTML 压缩/解压工具

在线压缩/解压 HTML 代码

RGB转16进制工具
RGB转16进制工具

RGB HEX 互转工具

RGB CMYK 转换工具
RGB CMYK 转换工具

RGB CMYK 互转工具