一种空间坐标转换方法技术

本发明专利技术公开了一种空间坐标转换方法，利用在三维空间中连续运动两个点的欧拉角绝对世界坐标，获得后一个运动点相对于前一个运动点的空间位置变化量即欧拉角的矢量变化，把该矢量欧拉角的空间坐标变化，投影到一个平面上，使得空间位置变化转变成平面内的横向和纵向矢量位移变化，实现把空间运动控制转换成平面上的位置运动控制。

【技术实现步骤摘要】
一种空间坐标转换方法
本专利技术涉及三维空间运动到二维平面运动控制的坐标转换
，具体涉及一种空间坐标转换方法。
技术介绍
现有的虚拟现实开发和应用，采用的是虚拟现实3D游戏引擎的四元数空间姿态绑定进行虚拟现实场景中的虚拟物体模型姿态控制，通过虚拟模型之间交互通过模型的碰撞属性来完成，而在一些虚拟与现实结合的控制系统应用中，需要进行空间姿态信息与现实中的坐标进行转换，才能实现对现实系统的运动控制，已申请的专利CN201610970481.8对于二维平面坐标系转成三维全景球面坐标系进行了描述，已申请的专利CN201710979751.6对于任意旋转角度三维坐标转换方法，但是均未涉及到三维球面运功坐标系到二维平面运动坐标系的参数信息转换方法。
技术实现思路
本专利技术目的是为了解决上述不足，提供一致空间坐标转换方法，实现从三维球面运功坐标系到二维平面运动坐标系的参数信息转换；为实现以上的本专利技术设计目的，采用以下技术方案实现：1、本专利技术提供一种空间坐标转换方法，该方法包括，利用在三维空间球面中两本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种空间坐标转换方法，其特征在于，/n利用在三维空间球面中两个点的四元数世界坐标，获得后一个运动点相对于前一个运动点的空间姿态变化量，即欧拉角的矢量变化，把该矢量欧拉角的空间坐标变化投影到一个平面上，使得运动点的空间位置变化转变成平面内的横向和纵向矢量位移变化；/n本专利技术提供的空间坐标转换方法是一种将在三维空间球面上运动点世界坐标转换成二维平面运动坐标的方法，包括坐标信息转换过程和坐标标定方法。/n

【技术特征摘要】
1.一种空间坐标转换方法，其特征在于，
利用在三维空间球面中两个点的四元数世界坐标，获得后一个运动点相对于前一个运动点的空间姿态变化量，即欧拉角的矢量变化，把该矢量欧拉角的空间坐标变化投影到一个平面上，使得运动点的空间位置变化转变成平面内的横向和纵向矢量位移变化；
本发明提供的空间坐标转换方法是一种将在三维空间球面上运动点世界坐标转换成二维平面运动坐标的方法，包括坐标信息转换过程和坐标标定方法。


2.根据权利要求1所述坐标信息转换过程，其特征在于，
步骤一，根据三维空间中的四元数（w，x，y，z）与欧拉角(Φ,θ,Ψ)两种世界坐标表示方法，根据笛卡尔坐标系建立转换矩阵

(1)
通过公式（1）获得四元数转欧拉角的转换矩阵公式（2）如下

(2)
其中Φ为横滚角，θ为偏航角，Ψ为俯仰角;
步骤二，设在三维空间球面上有任意两个点P1和P2，从P1运动到P2，其中P1定义为运动参考点，P2定义为运动点，该P1、P2具有以四元数（w，x，y，z）表示的世界坐标，通过公式（2）可计算出P1、P2欧拉角坐标：P1（Φ1,θ1,Ψ1），P2（Φ2,θ2,Ψ2）,则从P1运动到P2的空间姿态变化如下：

（3）
步骤三，根据欧拉角特性，其中-180度<Φ<180度、-180度<θ<180度、-180度<Ψ<180度，根据步骤一所述三个公式，计算出来的空间姿态变化量△Φ、△θ、△Ψ，当P1、P2运动到临界点-180度或180度时，检测空间姿态变化量△Φ、△θ、△Ψ将出现一个无限接近360度的突变奇点，所述突变奇点去除方法如下，根据运动速度特性，设定空...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄昌正，陈曦，周言明，李涛，曾爱云，
申请(专利权)人：广州幻境科技有限公司，东莞市易联交互信息科技有限责任公司，淮北幻境智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44