如何计算欧拉角?

78 2025-01-31 16:22

一、如何计算欧拉角?

欧拉角的概念,定义网上有很多,大家去搜一下就知道了,但这些概念,定义看起来都懂,但对于有些初学者来说,可能有些地方难以理解,本文抛砖引玉,尝试描述一下这个问题,如有错误,欢迎指正.

本文重点描述概念,不涉及具体计算。

先看一个问题,空间中一个点p绕一个轴旋转ω角度到p'点,求p'的坐标和旋转矩阵.这就是欧拉角要解决的问题.

只不过,欧拉角法将“绕1个轴旋转1个角度”分解成“连续绕3个轴旋转3个角度”.(即轴角和欧拉角的转换问题,有兴趣的同学可以自行研究).

分解之后,出现3个旋转轴,而且随着旋转3个旋转轴的方向不断变化,这个旋转轴的方向(右手法则)就代表刚体的"方向","定向",或"取向","朝向".这就是这些名词在一些欧拉角概念中的意思.

二、欧拉角通俗讲解?

一般更常叫做——欧拉角的“奇异点”。理解如下:

(1)如果你大学以上——欧拉角是描述刚体转动的三个轴角。奇异点就是无法确定转动方向的角度,或者说是对应无数种可能转动方向的特定角度。

如果你初接触,你可以想象一个在北极的人,你让他向南走,他有无数个走法。那么北极就是他运动的奇异点。

(2)如果你高中及以下——你只要记得欧拉角有几个特殊值是不能“连续跨过”的即可。

三、欧拉角自转原理?

欧拉角是由Leonhard Euler 提出的概念,用来描述刚体/移动坐标系在一个固定坐标系中的姿态.简单的说是使用XYZ三个轴的旋转分量,来描述一个6自由度的旋转.

欧拉角一般具有两大类表示方式,每类按照旋转次序的不同分为6小类:

Proper Euler angles (z-x-z, x-y-x, y-z-y, z-y-z, x-z-x, y-x-y)

Tait–Bryan angles (x-y-z, y-z-x, z-x-y, x-z-y, z-y-x, y-x-z).

每个大类都使用了3个变量描述三次旋转过程中的旋转角度, 差别在于Proper Euler angles只涉及两个转轴.而Tait–Bryan angles涉及三个转轴.一般在SLAM中我们使用的是Tait–Bryan angles.

Tait–Bryan angles 也被称为Cardan angles, nautical angles, (heading, elevation, and bank),(yaw, pitch, and roll). 我们接触的比较多的是yaw(偏航), pitch(俯仰), roll(横滚).三个变量一般对应(车体,飞行器的)z,y,x三个坐标轴

四、什么是欧拉角奇点?

一般更常叫做——欧拉角的“奇异点”。理解如下:

(1)如果你大学以上——欧拉角是描述刚体转动的三个轴角。奇异点就是无法确定转动方向的角度,或者说是对应无数种可能转动方向的特定角度。

如果你初接触,你可以想象一个在北极的人,你让他向南走,他有无数个走法。那么北极就是他运动的奇异点。

(2)如果你高中及以下——你只要记得欧拉角有几个特殊值是不能“连续跨过”的即可。

五、unity的欧拉角和旋转角度

Unity的欧拉角和旋转角度

在Unity中,欧拉角和旋转角度是非常重要的概念,它们用于描述物体在3D空间中的旋转和方向。了解欧拉角和旋转角度对于开发Unity中的3D游戏和应用程序至关重要。本文将深入探讨Unity中欧拉角和旋转角度的概念以及它们的应用。

欧拉角

欧拉角是一种描述物体旋转的方法,通常用三个角度来表示物体绕不同轴的旋转。在Unity中,通常使用三个角度来表示欧拉角,分别是绕X轴的角度、绕Y轴的角度和绕Z轴的角度。这些角度可以用来精确描述物体在3D空间中的旋转。

旋转角度

旋转角度是Unity中另一种描述物体旋转的方法,它是以四元数的形式来表示物体的旋转。四元数是一种用来表示旋转的数学工具,相对于欧拉角而言,四元数更适合用来进行复杂的旋转计算,比如插值和平滑旋转。

欧拉角与旋转角度的转换

在Unity中,可以通过将欧拉角转换为旋转角度来实现物体的旋转。这可以通过Quaternion.Euler()方法来实现,该方法将欧拉角转换为四元数表示的旋转角度。同样,也可以通过Quaternion.ToEulerAngles()方法将旋转角度转换回欧拉角。

欧拉角和旋转角度的应用

欧拉角和旋转角度在Unity中广泛应用于物体的旋转和方向控制。开发者可以通过欧拉角和旋转角度来实现物体的细致控制和复杂旋转效果。对于需要精确控制物体旋转的游戏和应用程序来说,欧拉角和旋转角度是必不可少的工具。

结论

通过本文对Unity中欧拉角和旋转角度的介绍,希望读者能对这两个概念有更深入的了解,并能够在实际开发中灵活运用。欧拉角和旋转角度是Unity中非常重要的概念,对于实现更加逼真的3D效果和控制物体旋转具有重要意义。掌握欧拉角和旋转角度将为你的Unity开发带来更多可能性。

六、欧拉角系分为很多种吗?

当然。传统的欧拉角就是:进动角、章动角和自转角。但有一个缺点:在章动角很小时(或接近180度时)进动角和自转角分不清楚,在数学处理上出现奇异性,因此就出现了其它形式的欧拉角(称为广义欧拉角),如描述飞机运动的欧拉角为:偏航角、俯仰角和翻滚角。

每种形式的欧拉角都有自己的缺陷,即所谓的奇异性,只能根据具体情况,合理选择。

七、用matlab根据欧拉角求对应旋转矩阵?

这个函数返回沿x,y和z方向上的旋转,从3×3旋转矩阵。This function return the rotation along x,y and z direction from a 3x3 Rotation Matrix.

八、欧拉角里的章动角和进动角的详细解释?

欧拉角:用来确定定点转动刚体位置的3个一组独立角参量,由章动角θ、旋进角(即进动角)ψ和自转角j组成,为欧拉首先提出而得名。

弧度:是角的度量单位。它是由国际单位制导出的单位,单位缩写是rad。

九、船舶配电系统对于船舶的意义?

随着船舶大型化、多功能化和节能化的发展,对船舶电力系统的要求越来越高。船舶电力系统是船舶的最重要系统之一,船舶电力系统的优劣直接关系到电站供电的连续性、经济性、电能质量,保证船舶电气设备的安全可靠地工作,进而确保船舶、船上货物和人员安全。

十、csr船舶与普通船舶的区别?

CSR船舶和普通船舶的区别主要在于它们的环境、社会和治理标准。CSR船舶是指在船舶设计、建造、运营过程中,充分考虑环境保护、社会责任和公司治理的船舶。以下是一些具体的区别:

环境保护:CSR船舶采用更加环保的设计和制造技术,以减少对环境的影响。它们可能采用更先进的发动机技术、减少排放、降低噪音、减少废弃物等措施,以最大程度地降低对环境的影响。

社会责任:CSR船舶在建造和运营过程中,注重对船员、员工和社会的高度责任感。它们可能采用更安全和健康的工作条件、提供培训和晋升机会、保证工资待遇和福利等措施,以维护社会利益和公司形象。

公司治理:CSR船舶的公司可能更加注重公司治理和透明度,以增强股东、投资者和社会的信任。它们可能采用更加规范的治理结构、遵守国际商业道德准则、加强信息披露和透明度等措施,以保障利益相关者的权益。

总之,CSR船舶在环境保护、社会责任和公司治理方面更加注重,旨在实现可持续发展和保护公共利益。

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