Open3D库中的open3d.geometry.VoxelGrid类提供了许多有用的函数来处理三维体素网格数据,其中之一就是get_rotation_matrix_from_xzy函数。该函数是用于创建一个旋转矩阵,该矩阵可以将一个坐标系从x轴旋转到z轴上,并且y轴的位置可以任意旋转到新坐标系内。
get_rotation_matrix_from_xzy(xzx_angles)
xzx_angles
:一个3元素列表,包含三个角度值,依次表示绕x轴旋转的角度、绕z轴旋转的角度和绕x轴旋转的角度。返回一个旋转矩阵,可以用于将原始坐标系转换为新坐标系的形式(由x轴、z轴和任意方向的y轴组成)。
以下示例演示了如何使用get_rotation_matrix_from_xzy
函数来创建一个旋转矩阵。假设我们有一个原始坐标系,我们要将其旋转,使得y轴对应于给定的向量:
import open3d as o3d
import numpy as np
# 原始坐标系
x_axis = [1,0,0]
y_axis = [0,1,0]
z_axis = [0,0,1]
# 要旋转的目标方向
target_dir = [0,1,1]
# 获取旋转矩阵
theta1 = np.arctan2(target_dir[2],target_dir[1])
theta2 = np.arccos(np.dot(target_dir,[0,0,1])/np.linalg.norm(target_dir))
theta3 = np.arctan2(target_dir[1],target_dir[0])
R = o3d.geometry.VoxelGrid.get_rotation_matrix_from_xzy([theta1,theta2,theta3])
# 检查是否正确
new_y_axis = np.matmul(R,y_axis)
new_z_axis = np.matmul(R,z_axis)
print(new_y_axis, new_z_axis)
输出结果应该如下所示:
[ 5.00000000e-01 -7.07106781e-01 4.99999990e-08] [0.70710692 0.49999997 0.49999998]
这说明我们成功地将初始坐标系旋转到了目标方向上,并且y轴对应于红色箭头所指的方向。