android - traslacion - extraer la guiñada, la inclinación y la rotación de una matriz de rotación

rotacion de coordenadas cartesianas

Question

Tengo un administrador de sensores que devuelve una rotationMatrix basada en los dispositivos Magnetómetro y Acelerómetro. También he estado tratando de calcular el lanzamiento y giro del dispositivo del usuario, pero encuentro que el lanzamiento y el giro interfieren entre sí y dan resultados inexactos. ¿Hay una manera de extraer YAW PITCH y ROLL de un dispositivo de la rotationMatrix matriz?

EDITAR Intentar interpretar la respuesta de Blender a continuación, por lo que estoy agradecido, pero aún no he llegado a ese punto, estoy tratando de obtener el ángulo desde una matriz de rotación como esta:

       float R[] = phoneOri.getMatrix();
       double rmYaw = Math.atan2(R[4], R[0]);
       double rmPitch = Math.acos(-R[8]);
       double rmRoll = Math.atan2(R[9], R[10]);

No sé si estoy haciendo referencia a las partes equivocadas de la matriz o no, pero no estoy obteniendo los resultados que pensaría.

Esperaba obtener valores en grados, pero obtengo enteros extraños.

mi matriz viene de mi sensorManager que se ve así:

public void onSensorChanged(SensorEvent evt) {
            int type=evt.sensor.getType();
            if(type == Sensor.TYPE_ORIENTATION){
                yaw = evt.values[0];
                pitch = evt.values[1];
                roll = evt.values[2];
            }
            if (type == Sensor.TYPE_MAGNETIC_FIELD) {
                orientation[0]=(orientation[0]*1+evt.values[0])*0.5f;
                orientation[1]=(orientation[1]*1+evt.values[1])*0.5f;
                orientation[2]=(orientation[2]*1+evt.values[2])*0.5f;
            } else if (type == Sensor.TYPE_ACCELEROMETER) {
                acceleration[0]=(acceleration[0]*2+evt.values[0])*0.33334f;
                acceleration[1]=(acceleration[1]*2+evt.values[1])*0.33334f;
                acceleration[2]=(acceleration[2]*2+evt.values[2])*0.33334f;
            }
            if ((type==Sensor.TYPE_MAGNETIC_FIELD) || (type==Sensor.TYPE_ACCELEROMETER)) {
                float newMat[]=new float[16];

                SensorManager.getRotationMatrix(newMat, null, acceleration, orientation);
                if(displayOri==0||displayOri==2){
                    SensorManager.remapCoordinateSystem(newMat,SensorManager.AXIS_X*-1, SensorManager.AXIS_MINUS_Y*-1,newMat);
                }else{
                    SensorManager.remapCoordinateSystem(newMat,SensorManager.AXIS_Y, SensorManager.AXIS_MINUS_X,newMat);
                }

                matrix=newMat;

muestra matriz cuando el dispositivo está boca arriba en la mesa

0.9916188,  -0.12448014, -0.03459576,  0.0
0.12525482,  0.9918981,   0.021199778, 0.0
0.031676512,-0.025355382, 0.9991765,   0.0
0.0,         0.0,         0.0,         1

RESPONDER

double rmPitch = Math.toDegrees( Math.acos(R[10]));

Answer 1

Creo que la respuesta de Blender no es correcta, ya que dio una transformación de la matriz de rotación a los ángulos de Euler (zxz extrínseco), y Roll Pitch Yaw es un tipo diferente de ángulos de Euler (zyx extrínseco).

La fórmula de transformación real sería más bien:

yaw=atan2(R(2,1),R(1,1));
pitch=atan2(-R(3,1),sqrt(R(3,2)^2+R(3,3)^2)));
roll=atan2(R(3,2),R(3,3));

Source

Retroalimentación: esta implementación reveló que carece de estabilidad numérica cerca de la singularidad de la representación (bloqueo de cardán). Por lo tanto, en C ++ recomiendo usar la biblioteca Eigen con la siguiente línea de código:

R.eulerAngles(2,1,0).reverse();

(Más detalles here )

Answer 2

Sensor Manager proporciona un SensorManager.getOrientation para obtener los tres ángulos.

Answer 3

Yaw, pitch y roll corresponden a los ángulos de Euler. Puedes convertir una matriz de transformación a los ángulos de Euler con bastante facilidad: