關於旋轉矩陣的問題,旋轉矩陣推導(wodownload2)裡面已經寫的很明白。我認為這是寫的很好很詳細的推導過程,因為在很多的博文裡,沒有提到左手還是右手系,也沒有繞座標軸順時針和逆時針旋轉的問題。在此基礎上,增加一點自己之前迷茫的東西,做乙個備忘。
上面提到的博文中,「2.2 三維向量的旋轉」是在左手系繞z軸順時針旋轉的得到的旋轉矩陣。注意,此處說的順時針是指從xoy平面沿著z軸順時針方向看去,並且上述三維座標系是左手系。
此處補充一下右手系。
如圖所示,右手座標系,從p點轉至p』點(注意旋轉方向),則有: x′
=op′
cos(
α+θ)
=op′
cosα
cosθ
−op′
sinα
sinθ
=opc
osαc
osθ−
opsi
nαsi
nθ=x
cosθ
−ysi
nθy′
=op′
sin(
α+θ)
=op′
sinα
cosθ
+op′
cosα
sinθ
=ops
inαc
osθ+
opco
sαsi
nθ=y
cosθ
+xsi
nθx ′=
op′c
os(α
+θ)=
op′c
osαc
osθ−
op′s
inαs
inθ=
opco
sαco
sθ−o
psin
αsin
θ=xc
osθ−
ysin
θy′=
op′s
in(α
+θ)=
op′s
inαc
osθ+
op′c
osαs
inθ=
opsi
nαco
sθ+o
pcos
αsin
θ=yc
osθ+
xsin
θ繞z軸旋轉的情況就是這樣,其他兩種情況的說明在此不再贅述。
以上是向量在座標系中旋轉的問題求得的旋轉矩陣,另外還有向量不變座標系旋轉的情況。
座標系旋轉的通俗表述:某點p,在座標系1下的座標,而後座標系1經過旋轉得到座標系2,要求此時p點在座標系2中的座標。此時又會求得乙個旋轉矩陣。以上兩種情況的旋轉矩陣互為逆陣,其實也很好理解,動手算一下就會很透徹的理解。
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