C++实现以下计算: 已知世界坐标系 XoY中的一点 P(x,y),且已知AGV小车坐标系原点o’在世界坐标系下的位姿(theta,x’,y’),请使用Eigen库优化计算,求 P在AGV小车坐标系X’o’Y’中的坐标值
时间: 2024-12-24 14:40:11 浏览: 5
世界坐标系和局部坐标系-distributed optimization and statistical learning via the alternating direction
在C++中,我们可以使用Eigen库来方便地处理这种二维空间变换。首先,我们需要明确两个坐标系之间的转换矩阵:
1. 从世界坐标系(XoY)到AGV小车坐标系(X'o'Y'),需要先旋转然后平移。旋转部分由旋转矩阵描述,对于角度theta,旋转矩阵可以表示为:
```cpp
Matrix2d rotation = Eigen::Matrix2d::Identity();
rotation(0, 1) = cos(theta);
rotation(1, 0) = -sin(theta);
```
2. 平移部分由位姿(x', y')给出,加上旋转后的平移矩阵是一个4x4的齐次矩阵,前3行表示旋转和平移,最后一行全为0:
```cpp
Matrix4d translation = Eigen::Matrix4d::Zero();
translation.block<3, 1>(0, 2) = Eigen::Vector3d(x', 0, y');
```
将这两个矩阵结合起来,形成总变换矩阵T:
```cpp
Matrix4d T = Eigen::Translation3f(x', y').matrix() * rotation;
```
为了将P(x, y)从世界坐标系转换到AGV小车坐标系,我们将P加到变换后的向量上:
```cpp
Vector3f p_world(x, y, 1); // 将点添加齐次坐标
Vector3f p_prime = T * p_world; // 变换后的点
float x_prime = p_prime.x(); // AGV小车坐标系中的x
float y_prime = p_prime.y(); // AGV小车坐标系中的y
```
因此,点P(x, y)在AGV小车坐标系(X'o'Y')中的坐标是(x', y')。
阅读全文