特征四元数，来自列专业与行专业？

问题描述

我有一个来自第三方的变换矩阵，它描述了一个旋转（作为一个 3x3 矩阵）和一个位置（作为 x、y、z）。

当我提取旋转数据并将其转换为四元数时，我看到了非常奇怪的行为。

矩阵存储为：

double T[3][4];

当我使用：

std::cout << T[0][0] << " " << T[1][0] << " " << T[2][0] << std::endl;
std::cout << T[0][1] << " " << T[1][1] << " " << T[2][1] << std::endl;
std::cout << T[0][2] << " " << T[1][2] << " " << T[2][2] << std::endl;
std::cout << T[0][3] << " " << T[1][3] << " " << T[2][3] << std::endl;

我明白了：

0.22992 -0.66553 -0.710075
0.934688 0.354254 -0.0293813
0.271101 -0.656943 0.703513
9.03845 53.0525 -127.27

到目前为止，一切都很好。好像是列major，最上面的3x3是旋转，最后一行是位置。

我使用以下方法提取位置和旋转：

double camera_position[3] = { T[0][3],T[1][3],T[2][3] };
double camera_rotation[9] = { T[0][0],T[1][0],T[2][0],T[0][1],T[1][1],T[2][1],T[0][2],T[1][2],T[2][2] };

并像这样创建一个四元数：

Eigen::Map<Eigen::Matrix<double,3,Eigen::ColMajor> > M(camera_rotation);                               

Eigen::Quaterniond quat2(M);
quat2.normalize();

这个四元数是：

QX: 0.207417 QY: 0.323302 QZ: -0.529217 QW: 0.75656

这就是它变得奇怪的地方。我在 3D 视口中显示旋转。当我使用上面的四元数时，它看起来不错，但是 Pitch、Roll 和 Yaw 轴是倒置的（它向上指向哪里应该向下等等）。

当我做我通常会做的事情时，就是这样：

quat2 = quat2.inverse();

或：

quat2.w() = quat2.w() *-1;

3d 显示中的旋转在每个轴上都会发生变化，导致旋转不正确，而不是简单地反转轴。

我在乘以另一个四元数时看到同样的问题，例如当我乘以

Eigen::Quaterniond quat90(0.707,0.707);

我希望它增加 90 度，但是它改变了每个轴，并给出了不正确的结果。

这一切都可以归结为初始旋转矩阵数据吗？我在某处搞砸了列与行专业吗？

我在这里做错了什么？

解决方法

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