受限环境中的设备运动

Question

我正在尝试解决与设备运动相关的看似简单的问题，但无法弄清楚如何解决它。我有一种情况是iPhone会在x-y平面上移动一圈。我需要找到iPhone的x和y轴相对于旋转中心的角度。 iPhone可以处于纵向模式或横向模式，或者相对于将iphone连接到旋转中心的线之间的任何角度。请参阅解释该场景的附图。

无论此角度如何，给定旋转的偏航变化都是相同的，因此这并没有真正帮助。我希望能有一些关系，我可以计算每一个小旋转，然后找到最适合整个动作 - 但还不能弄明白。

我感谢任何帮助或指示。

Answer 1

（我用伪代码编写，因为我不知道你正在使用的API，抱歉。）

以下是如何获得旋转的轴和角度。

直接从API获取旋转开始和结束时的旋转矩阵R1和R2（请参阅CMAttitude和CMRotationMatrix）。然后，确定使angle与axis对齐的轮换R的{​​{1}}和R1。您得到R2如下：

R

旋转角度R = R1 * transpose(R2) 是

R

，其轴为

angle = acos((trace(R)-1)/2)

有关详细信息，请查看Rotation matrix to axis angle以及Axis-angle。

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我不确定如何获得你感兴趣的角度。不过，我希望以上有所帮助。

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除了显示器外，请不要使用滚动，俯仰和偏航。并且不要试图整合它们，没有任何好处会出来。

无论如何，在旋转矩阵后面有集成。换句话说，有人已经为你做了整合。