Python SciPy Rotation.from_quat用法及代码示例

本文简要介绍 python 语言中 scipy.spatial.transform.Rotation.from_quat 的用法。

用法:

classmethod  Rotation.from_quat(cls, quat)#

从四元数初始化。

可以使用 unit-norm 四元数 [1] 来表示 3D 旋转。

高级用户可能对四元数表示的 3D 空间“double cover”感兴趣 [2]。从版本 1.11.0 开始，与四元数 q 相对应的 Rotation r 上的以下操作子集(且仅此子集)保证保留双覆盖属性： r = Rotation.from_quat(q) 、 r.as_quat(canonical=False) 、 r.inv() ，以及使用 * 运算符进行组合，例如 r*r 。

参数 ：：

quat： 数组，形状 (N, 4) 或 (4,)

每行都是一个(可能是非单位范数)四元数，表示主动旋转，采用 scalar-last (x, y, z, w) 格式。每个四元数将被标准化为单位范数。

返回 ：：

rotation： Rotation 实例

包含由输入四元数表示的旋转的对象。

参考：

[1]

https://en.wikipedia.org/wiki/Quaternions_and_spatial_rotation

[2]

Hanson, Andrew J.“四元数可视化”。摩根考夫曼出版公司，旧金山，加利福尼亚州。 2006年。

例子：

>>> from scipy.spatial.transform import Rotation as R

初始化单个旋转：

>>> r = R.from_quat([1, 0, 0, 0])
>>> r.as_quat()
array([1., 0., 0., 0.])
>>> r.as_quat().shape
(4,)

在单个对象中初始化多个旋转：

>>> r = R.from_quat([
... [1, 0, 0, 0],
... [0, 0, 0, 1]
... ])
>>> r.as_quat()
array([[1., 0., 0., 0.],
       [0., 0., 0., 1.]])
>>> r.as_quat().shape
(2, 4)

也可以有一个单一旋转的堆栈：

>>> r = R.from_quat([[0, 0, 0, 1]])
>>> r.as_quat()
array([[0., 0., 0., 1.]])
>>> r.as_quat().shape
(1, 4)

四元数在初始化之前被标准化。

>>> r = R.from_quat([0, 0, 1, 1])
>>> r.as_quat()
array([0.        , 0.        , 0.70710678, 0.70710678])