■3次元の回転(その1)
【1】3次の回転行列
各軸周りの回転角θをオイラー角と呼ぶ.回転行列は
[1, 0, 0 ]
R1 =[0, cosθ,sinθ]
[0,−sinθ,cosθ]
[cosθ,0,−sinθ]
R2 =[ 0, 1, 0 ]
[sinθ,0, cosθ]
[ cosθ,sinθ,0]
R3 =[−sinθ,cosθ,0]
[ 0, 0, 1]
として,A=R1R2R3のようなものを考える.
空間を回転させる行列で直交変換となっているパラメータ数が3つの「回転」かつ「直交」行列として
(1)オイラー角に基づくもの
(2)ロール・ピッチ・ヨーに基づくもの
がある.(1)はz軸まわりの回転α→新しいy軸まわりの回転β→新しいz軸まわりの回転γ,(2)はz軸まわりの回転φ→新しいy軸まわりの回転θ→新しいx軸まわりの回転ψの3段階によって表すもので,両者に本質的な違いはない.いずれにせよ,軸周りの回転の順番を変えると結果が違ってしまう.
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