等效旋转矢量到四元数的转换python编程及详细注释附带案例

好的，下面是带有案例的等效旋转矢量到四元数的转换Python代码及详细注释：

import math

def axisangle_to_quaternion(axis, angle):
    """
    将等效旋转矢量转换为四元数

    :param axis: 等效旋转矢量的三维向量
    :param angle: 绕该向量旋转的角度
    :return: 四元数表示的等效旋转矢量
    """
    # 将角度转换为弧度
    angle = math.radians(angle)
    # 计算旋转的sin和cos值
    sina = math.sin(angle / 2)
    cosa = math.cos(angle / 2)
    # 计算四元数的四个分量
    x = axis[0] * sina
    y = axis[1] * sina
    z = axis[2] * sina
    w = cosa
    # 返回四元数
    return x, y, z, w

# 例1：绕x轴旋转90度
axis = [1, 0, 0]  # 绕 x 轴旋转
angle = 90  # 旋转的角度
quaternion = axisangle_to_quaternion(axis, angle)
print("Quaternion: ", quaternion)

# 例2：绕y轴旋转45度
axis = [0, 1, 0]  # 绕 y 轴旋转
angle = 45  # 旋转的角度
quaternion = axisangle_to_quaternion(axis, angle)
print("Quaternion: ", quaternion)

# 例3：绕z轴旋转180度
axis = [0, 0, 1]  # 绕 z 轴旋转
angle = 180  # 旋转的角度
quaternion = axisangle_to_quaternion(axis, angle)
print("Quaternion: ", quaternion)

输出将是：

Quaternion:  (0.7071067811865475, 0.0, 0.0, 0.7071067811865476)
Quaternion:  (0.0, 0.3826834323650897, 0.0, 0.9238795325112867)
Quaternion:  (0.0, 0.0, 1.0, 6.123233995736766e-17)

这个代码示例分别将等效旋转矢量绕 x 轴、y 轴和 z 轴旋转，并将其转换为四元数。输出为每个情况下的四元数。

希望这个代码能够帮助您完成您的任务。如有任何疑问，请随时问我。