opencv - 为什么按该顺序应用横滚俯仰和偏航？

Question

我知道应用 3d 旋转的常用方法是 Roll，然后是 Pitch，然后是 Yaw。

而且我知道顺序并不重要，只要您选择了一个顺序并坚持下去即可。

但它似乎与直觉方式相反，如果我要你解释你的脸朝向哪里或你将相机指向哪个方向，你可能会从 Yaw(你看的那一侧)开始，然后是 Pitch(你看多高\多低)然后滚动(如何旋转它)。

任何解释为什么它是常用的顺序？

Answer 1

首先，我想声明没有通用的旋转方式。方法太多了，每一种都有其用途。我什至会争辩说，欧拉角在大多数情况下都是一个糟糕的选择。

无论如何，您的问题可能与应用轮换 的含义有关。这可以通过多种方式完成。例如，我们可以使用一个旋转矩阵并将其由各个主旋转组成。如果我们有列向量，这将是:

R = Yaw * Pitch * Roll

我们可以从左到右解释它，我们将看到这正是您要解释的(开始向左/向右看，然后向上/向下看，最后倾斜您的头)。重要的是，这也会变换坐标系，我们在其中应用后续旋转。

如果我们使用此矩阵R 来变换点P，那么我们将计算P' = R * P。这是:

P' = Yaw * Pitch * Roll * P

我们也可以通过引入括号从右到左计算:

P' = Yaw * Pitch * (Roll * P)

因此，我们可以从将 Roll 应用于 P 开始:P_Roll = Roll * P

P' = Yaw * (Pitch * P_Roll)

，然后俯仰，最后偏航。然而，在这种解释中，我们将始终使用全局坐标系。

所以这只是一个角度问题。