使用Eigen库从旋转矩阵中获取滚转角、俯仰角和偏航角

Question

我需要从旋转矩阵中提取滚转、俯仰和偏航角，并且我想确保我的操作是正确的。

    Eigen::Matrix< simFloat, 3, 1> rpy = orientation.toRotationMatrix().eulerAngles(0,1,2);
    const double r = ((double)rpy(0));
    const double p = ((double)rpy(1));
    const double y = ((double)rpy(2));

这是正确的吗？因为我在这里阅读： http://eigen.tuxfamily.org/dox/group__Geometry__Module.html#gad118fececd448d7485ffea4858775e5a

当描述结束时，我有点困惑，它说角度所定义的间隔是什么。

- desmond13

Answer 1

我认为这就是你在寻找的。根据我们如何使用m.eulerAngles(0, 1, 2); 这里是获取rotx、roty、rotz的代码，它们是用rotx*roty*rotz重构的。

Matrix3f m;

m = AngleAxisf(0.25*M_PI, Vector3f::UnitX())
  * AngleAxisf(0.5*M_PI, Vector3f::UnitY())
  * AngleAxisf(0.33*M_PI, Vector3f::UnitZ());

cout << "original rotation:" << endl;
cout << m << endl << endl;

Vector3f ea = m.eulerAngles(0, 1, 2); 
cout << "to Euler angles:" << endl;
cout << ea << endl << endl;

Matrix3f n;
n = AngleAxisf(ea[0], Vector3f::UnitX())
  * AngleAxisf(ea[1], Vector3f::UnitY())
  * AngleAxisf(ea[2], Vector3f::UnitZ()); 

cout << "recalc original rotation:" << endl;
cout << n << endl;

谢谢你的参考！我也是第一次使用Eigen。它简单地节省了很多工作！

- TSL_

Answer 2

Shawn Le的回答是正确的，但我认为应该是这一行：

Vector3f ea = m.eulerAngles(2, 1, 0);

那么ea将按顺序保存偏航、俯仰和翻滚的值。ZYX欧拉角旋转等效于XYZ固定轴旋转，即翻滚、俯仰和偏航。

- Rachit Bhargava

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也许这可以解释得更好，因为如果更改了那行代码，重新计算旋转矩阵会产生与最初计算的不同的旋转矩阵。除非改变单位矩阵的顺序，否则我认为“m.eulerAngles(0, 1, 2);”是正确的。 - RStiltskin

不，我很确定应该是(2,1,0)，上面的矩阵乘法不是传统的滚转俯仰。旋转应该是R_yaw * R_pitch * R_roll而不是相反的顺序。 - Rachit Bhargava

它是 m.eulerAngles(2,1,0)。 - zhoudingjiang