- 实现一个更强大的坐标转换组,可以进行坐标关系推算,解放你的笔头和双手
- 实现欧拉角与旋转矩阵的互相转换,欧拉角到四元数的转换
- 实现四元数与旋转矩阵的互相转换,四元数到欧拉角的转换
- 实现通过齐次矩阵合成与部分转换
- 持续更新中..........
复制TransForms.cpp和TransForms.h到你的工程即可
git clone https://gitee.com/ohhuo/transforms3d_cpp.git
cd transforms3d_cpp
mkdir build
cd build
cmake ..
make
sudo make install
sudo ldconfig
例子1:利用TransformsGroup进行手眼矩阵估算
/*
* @Descripttion:
* @Author: sangxin
* @Date: 2021-05-01 21:04:19
* @LastEditTime: 2021-05-02 23:39:20
*/
#include "math.h"
#include <iostream>
#include <TransForms3d/TransForms.h>
using namespace std;
using namespace Eigen;
int main()
{
/* base@grapper */
Matrix4d Tbg = TransForms::ComposeEuler(-0.544, -0.203,-0.037, 180, 0.00000, 140);
/* camera@maker*/
Matrix4d Tcw = TransForms::ComposeEuler(0.020,-0.040,0.300,0,0,-45);
/* base@bottle */
Matrix4d Tbw = TransForms::ComposeEuler(-0.663,-0.193,-0.231,-180,0,140);
TransFormsGroup tfg;
tfg.pushTransForm("base","grapper",Tbg);
tfg.pushTransForm("camera","bottle",Tcw);
tfg.pushTransForm("base","bottle",Tbw);
cout<<tfg.toString()<<endl;
//输出手眼矩阵
cout<<TransForms::H2EulerAngle(tfg.getTransForm("grapper","camera"));
}
/**
* @description: 角度转为弧度
* @param {double} angle 角度值
* @return 返回对应弧度值,一般在-3.14~3.14之间
*/
static double Degrees(double angle);
/**
* @description: 弧度转为角度
* @param {double} degrees 弧度值
* @return 返回对应的角度值,一般在-180~180之间
*/
static double Angle(double degrees);
/**
* @description: 角度制欧拉角转旋转矩阵,此函数默认的旋转顺序是x-y-z.
* @param {double} rx 绕x轴的旋转.
* @param {double} ry 绕y轴的旋转.
* @param {double} rz 绕z轴的旋转.
* @return {Matrix3d} 返回3✖3的旋转矩阵.
*/
static Matrix3d EulerAngle2Mat(double rx, double ry, double rz);
/**
* @description: 欧拉角转旋转矩阵
* @param {Vector3d} eular 欧拉角rx,ry,rz
* @return {Matrix3d} 返回3✖3的旋转矩阵.
*/
static Matrix3d EulerAngle2Mat(Vector3d eular);
/**
* @description:欧拉角转四元数
* @param {double} rx 绕x轴的旋转
* @param {double} ry 绕y轴的旋转
* @param {double} rz 绕z轴的旋转
* @return {Quaterniond} 返回对应的四元数
*/
static Quaterniond Euler2Quat(double rx, double ry, double rz);
/**
* @description: 角度制欧拉角转四元数
* @param {double} rx 绕x轴的旋转
* @param {double} ry 绕y轴的旋转
* @param {double} rz 绕z轴的旋转
* @return {Quaterniond} 返回对应的四元数
*/
static Quaterniond EulerAngle2Quat(double rx, double ry, double rz);
/**
* @description: 旋转矩阵转欧拉角(弧度制)
* @param {Matrix3d} 3✖3的旋转矩阵
* @return {Vector3d} 欧拉角
*/
static Vector3d Mat2Euler(Matrix3d mat);
/**
* @description: 欧拉角转旋转矩阵
* @param {double} rx 绕x轴的旋转
* @param {double} ry 绕y轴的旋转
* @param {double} rz 绕z轴的旋转
* @return {*}
*/
static Matrix3d Euler2Mat(double rx, double ry, double rz);
/**
* @description: 旋转矩阵转角度制欧拉角(角度制)
* @param {Matrix3d} 3✖3的旋转矩阵
* @return {Vector3d} 欧拉角
*/
static Vector3d Mat2EulerAngle(Matrix3d mat);
/**
* @description: 四元数转旋转矩阵
* @param {Quaterniond} 四元数
* @return {Matrix3d} 对应的旋转矩阵
*/
static Matrix3d Quat2Mat(Quaterniond quat);
/**
* @description: 四元数转欧拉角
* @param {Quaterniond} 四元数
* @return {Vector3d} 对应的欧拉角
*/
static Vector3d Quat2Eular(Quaterniond quat);
/**
* @description: 四元数转弧度制欧拉角(角度制)
* @param {Quaterniond} 四元数
* @return {Vector3d} 对应的欧拉角
*/
static Vector3d Quat2EularAngle(Quaterniond quat);
/**
* @description: 旋转矩阵转四元数
* @param {Matrix3d} 3✖3的旋转矩阵
* @return {Quaterniond} 对应的四元数
*/
static Quaterniond Mat2Quat(Matrix3d mat);
/**
* @description: 通过位置和欧拉角合成一个齐次矩阵
* @param {Vector3d} positon 平移位置
* @param {Vector3d} rotEular 旋转变换(欧拉角形式)
* @return {*}
*/
static Matrix4d Compose(Vector3d positon, Vector3d rotEular);
/**
* @description: 通过位置和四元数合成一个齐次矩阵
* @param {Vector3d} positon 平移位置
* @param {Quaterniond} quat 四元数
* @return {Matrix4d} 齐次矩阵
*/
static Matrix4d Compose(Vector3d positon, Quaterniond quat);
/**
* @description: 通过三个位置和三个欧拉角合成一个齐次矩阵
* @param {double} x 沿x轴的平移
* @param {double} y 沿y轴的平移
* @param {double} z 沿z轴的平移
* @param {double} rx 绕x轴的旋转
* @param {double} ry 绕y轴的旋转
* @param {double} rz 绕z轴的旋转
* @return {Matrix4d} 返回4✖4的齐次变换矩阵
*/
static Matrix4d ComposeEuler(double x, double y, double z, double rx, double ry, double rz);
/**
* @description: 将齐次矩阵转换成平移和欧拉角形式,方便理解
* @param {Matrix4d} 4✖4的齐次变换矩阵
* @return {VectorXd} x,y,z,rx,ry,rz
*/
static VectorXd H2EulerAngle(Matrix4d t);
/**
* @description: 添加一个变换关系,通过齐次矩阵
* @param {const std::string&} parent 父节点名字
* @param {const std::string&} child 子节点名字
* @param {Matrix4d} 父节点到子节点之间的变换关系
* @return {Matrix4d} 返回4✖4的齐次变换矩阵
*/
Matrix4d pushTransForm(const std::string& parent, const std::string& child,Matrix4d matrix);
/**
* @description: 添加一个变换关系,通过位置和欧拉角
* @param {const std::string&} parent 父节点名字
* @param {const std::string&} child 子节点名字
* @param {double&} x 沿x轴的平移
* @param {double&} y 沿y轴的平移
* @param {double&} z 沿z轴的平移
* @param {double&} rx 绕x轴的旋转
* @param {double&} ry 绕y轴的旋转
* @param {double&} rz 绕z轴的旋转
* @return {Matrix4d} 返回4✖4的齐次变换矩阵
*/
Matrix4d pushTransForm(const std::string& parent, const std::string& child,double& x, double& y, double& z, double &rx, double& ry, double & rz);
/**
* @description: 添加一个变换关系,通过位置和四元数
* @param {const std::string&} parent 父节点名字
* @param {const std::string&} child 子节点名字
* @param {double&} x 沿x轴的平移
* @param {double&} y 沿y轴的平移
* @param {double&} z 沿z轴的平移
* @param {double&} rx 四元数对应的x
* @param {double&} ry 四元数对应的y
* @param {double&} 四元数对应的z
* @param {double&} 四元数对应的w
* @return {Matrix4d} 返回4✖4的齐次变换矩阵
*/
Matrix4d pushTransForm(const std::string& parent, const std::string& child,double& x, double& y, double& z, double &rx, double& ry, double & rz,double & rw);
/**
* @description: 将存储的节点数据按照字符串形式输出
* @param {*} 无
* @return {std::string} 字符串
*/
std::string toString();
/**
* @description: 获取两个相关节点的变换关系
* @param {const std::string&} start 开始节点名字
* @param {const std::string&} end 结束节点名字
* @return {Matrix4d} 返回4✖4的齐次变换矩阵
*/
Matrix4d getTransForm(const std::string& start, const std::string& end);
/**
* @description: 查找两个节点之间的路径
* @param {const std::string&} start 开始节点名字
* @param {const std::string&} end 结束节点名字
* @return {std::vector<std::string> } 路径数组
*/
std::vector<std::string> findPath(const std::string& start, const std::string& end);
- 作者:桑欣 | Autor:SangXin
- 邮箱 | Email 2876424407@qq.com
- 直接将问题发送至邮箱2876424407@qq.com
- 提出Issuce