三维正方体旋转,立方体任意旋转一个角度的matlab程序

在MATLAB中，你可以使用`quaternion`函数来处理三维物体的旋转，因为三维旋转可以方便地通过四元数（Quaternion）来表示。这里是一个基本的例子，展示如何旋转一个三维正方体：

% 导入所需库
import math.*
import quaternions.*

% 创建一个单位正方体
vertices = [1 1 1; -1 1 1; -1 -1 1; 1 -1 1; % 上下两个面
           1 1 -1; -1 1 -1; -1 -1 -1; 1 -1 -1; % 左右两个面
           1 -1 1; 1 1 1; 1 -1 -1; 1 1 -1]; % 前后两个面
faces = [1 2 6 5; % 上面
         2 6 7 3; % 右面
         6 7 5 1; % 后面
         3 7 4 2; % 左面
         7 4 8 3; % 下面
         4 8 5 1]; % 前面];

% 定义初始旋转（例如90度顺时针）
angle_rad = pi / 2; % 角度转为弧度
rotation_axis = [0; 0; 1]; % 旋转轴，假设为z轴

% 使用四元数旋转
q = quaternion(scalar(0), rotation_axis .* angle_rad); % 创建旋转四元数
rotated_vertices = transformVertices(vertices, q);

% 变换顶点函数
function rotated = transformVertices(vertices, q)
    % 将每个顶点转换成四元数形式并进行旋转
    vertices_q = quaternion(vertices) * q;
    rotated = real(vertices_q);
end

% 绘制旋转后的正方体
patch(rotated(1,:), rotated(2,:), rotated(3,:));

% 显示旋转角度
disp(['旋转角度: ' num2str(angle_rad * 180 / pi) ' 度']);

% 如果你想让用户输入旋转角度，可以添加用户交互部分
% 例如：angle_deg = input('请输入旋转角度（度）：');

运行此程序后，你将会看到正方体按照指定的角度绕z轴旋转。注意，为了改变旋转轴，只需更改`rotation_axis`变量即可。请注意，在实际应用中，可能会有额外的错误检查和优化。