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Boyington

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#1

Problem mit Rotationsmatrix

  Alt 14. Mai 2012, 11:02
Morgen Leute,
in meinem Programm ist ein Blickpunkt im Raum immer fest(z.B mit Koordinaten (0,0,3)), drüben liegt ein 3D-Bauteil, aber der kann im Raum rotieren OHNE Translation (die Mitte des 3D-Bauteil liegt immer direkt auf dem Koordinatenursprung, also Position von diesem 3D-Objekt ist (0,0,0)).

Meine Aufgabe: Abstände zwischen diesem Blickpunkt (0,0,3) und allen Punkten vom 3D-Bauteil NACH DER ROTATION zu berechnen!

Wenn ich diesen 3D-Objekt zuerst um X-Achse um Winkel u, dann um Y-Achse um Winkel v, danach um Z-Achse um Winkel w drehe, um die neue Koordinaten von jedem Punkt des 3D-Objektes wieder zu berechnen, ist es ganz klar, folgende Rotationsmatrix zu verwenden (Multiplikation von Rotationsmatrix und Vektor des Punktes des rotierten 3D-Bauteils):

R=
|CwCv CwSvSu-SwCu CwSvCu+SwSu|
|SwCv SwSvSu+CwCu SwSvCu-CwSu|
|-Sv CvSu CvCu |
(C:Cos S:Sin)



Nun Problem ist:
Ich möchte diesen 3D-Bauteil FEST machen, aber lasse ich den Blickpunkt (0,0,3) um X,Y,Z-Achse um bestimmt. Winkel rotieren zu GLEICHER WIRKUNG, also natürlich zu gleicher relativer Position zu 3D-Bauteil wie vorher, damit bleiben die Abstände zwichen diesem rotierten Blickpunkt und allen Punkten vom festen 3D-Bauteil GLEICH wie vorher: Blickpunkt (0,0,3) fest, 3D-Bauteil rotiert.

Um die neue Koordinaten von rotiertem Blickpunkt nach Winkel u, v, w zu berechnen, brauche ich eine NEUE Rotationsmatrix, das ist ganz anders wie oben genannt.

Meine Frage: wie bekomme ich diese neue Rotationsmatrix?

Ein Bsp.:
Blickpunkt (0,0,3) ist fest,
1) 3D-Bauteil rotiert zuerst um X-Achse um +30 Grad (im Gegenuhrzeigersinn)
2) dann um Y-Achse +60 Grad
3) am Ende um Z-Achse +45 Grad.

Das entspricht folgende Rotation zu gleicher Wirkung (zu gleicher relativer Position):

3D-Bauteil ist fest,
1) Blickpunkt (0,0,3) rotiert zuerst um X-Acse um -30 Grad
2) dann um eine Achse um -60 Grad. (Der Richtungsvektor von dieser Achse ist (0,Wurzel 3,-1))
3) anschließend rotiert der Blickpunkt um sich selbst um -45 Grad

Das Problem sieht kompliziert aus, deshalb hätte ich gerne die Antwort oder Hinweise von euch

Vielen Dank

l.g Lee
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Geändert von Boyington (14. Mai 2012 um 11:06 Uhr)
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