已知1:两个原点不同的三维坐标系的三个点; 已知2:大地三维坐标在室内三维坐标原点的坐标; 使用java代码通过Jama.Matrix 将一个室内三维坐标点转为大地三维坐标 要求1:根据两个原点不同的三维坐标系的三个点计算转换矩阵; 要求2:给出完整详细使用示例说明;

时间: 2024-03-09 07:47:36 浏览: 29
好的,我会尽力回答你的问题。 首先,我们需要计算出从室内三维坐标系到大地三维坐标系的转换矩阵。为此,我们需要知道两个坐标系之间的关系。假设有三个点A、B、C,它们在室内三维坐标系和大地三维坐标系中的坐标分别为: 室内三维坐标系: A(x1, y1, z1) B(x2, y2, z2) C(x3, y3, z3) 大地三维坐标系: A(X1, Y1, Z1) B(X2, Y2, Z2) C(X3, Y3, Z3) 那么,从室内坐标系到大地坐标系的转换矩阵可以表示为: | X1 | | a11 a12 a13 | | x1 | | Y1 | = | a21 a22 a23 | * | y1 | | Z1 | | a31 a32 a33 | | z1 | 其中,矩阵的元素a11~a33是我们需要求解的转换参数。 现在,我们需要使用Jama.Matrix来计算这个转换矩阵。具体步骤如下: 1. 创建室内三维坐标系和大地三维坐标系的矩阵对象: ``` double[][] indoorMatrixData = {{x1, y1, z1}, {x2, y2, z2}, {x3, y3, z3}}; Matrix indoorMatrix = new Matrix(indoorMatrixData); double[][] earthMatrixData = {{X1, Y1, Z1}, {X2, Y2, Z2}, {X3, Y3, Z3}}; Matrix earthMatrix = new Matrix(earthMatrixData); ``` 2. 计算室内坐标系的中心点和大地坐标系的中心点: ``` double[] indoorCenter = { (x1 + x2 + x3) / 3, (y1 + y2 + y3) / 3, (z1 + z2 + z3) / 3 }; double[] earthCenter = { (X1 + X2 + X3) / 3, (Y1 + Y2 + Y3) / 3, (Z1 + Z2 + Z3) / 3 }; ``` 3. 将室内坐标系的中心点和大地坐标系的中心点移动到原点,即对两个矩阵进行平移操作: ``` Matrix indoorMatrixTranslated = indoorMatrix.minus(new Matrix(indoorMatrix.getRowDimension(), 1, indoorCenter)); Matrix earthMatrixTranslated = earthMatrix.minus(new Matrix(earthMatrix.getRowDimension(), 1, earthCenter)); ``` 4. 计算室内坐标系与大地坐标系之间的旋转矩阵: ``` Matrix rotationMatrix = earthMatrixTranslated.times(indoorMatrixTranslated.transpose()).times(indoorMatrixTranslated.times(indoorMatrixTranslated.transpose()).inverse()); ``` 5. 提取出旋转矩阵的元素,即为我们所求的转换参数: ``` double[][] rotationMatrixData = rotationMatrix.getArray(); double a11 = rotationMatrixData[0][0]; double a12 = rotationMatrixData[0][1]; double a13 = rotationMatrixData[0][2]; double a21 = rotationMatrixData[1][0]; double a22 = rotationMatrixData[1][1]; double a23 = rotationMatrixData[1][2]; double a31 = rotationMatrixData[2][0]; double a32 = rotationMatrixData[2][1]; double a33 = rotationMatrixData[2][2]; ``` 6. 将转换参数组成一个3x3的矩阵,即为所求的转换矩阵: ``` double[][] transformMatrixData = {{a11, a12, a13}, {a21, a22, a23}, {a31, a32, a33}}; Matrix transformMatrix = new Matrix(transformMatrixData); ``` 7. 现在,我们已经得到了从室内坐标系到大地坐标系的转换矩阵。接下来,我们可以使用它来将室内坐标系中的点转换为大地坐标系中的点: ``` double[] indoorPoint = {x, y, z}; Matrix indoorPointMatrix = new Matrix(indoorPoint, 1); Matrix earthPointMatrix = indoorPointMatrix.minus(new Matrix(1, 3, indoorCenter)).times(transformMatrix).plus(new Matrix(1, 3, earthCenter)); double[] earthPoint = earthPointMatrix.getRowPackedCopy(); ``` 完整的Java代码示例如下: ``` import Jama.Matrix; public class CoordinateTransform { public static void main(String[] args) { // 室内三维坐标系的三个点 double x1 = 1, y1 = 2, z1 = 3; double x2 = 4, y2 = 5, z2 = 6; double x3 = 7, y3 = 8, z3 = 9; // 大地三维坐标系的三个点 double X1 = 100, Y1 = 200, Z1 = 300; double X2 = 400, Y2 = 500, Z2 = 600; double X3 = 700, Y3 = 800, Z3 = 900; // 创建室内三维坐标系和大地三维坐标系的矩阵对象 double[][] indoorMatrixData = {{x1, y1, z1}, {x2, y2, z2}, {x3, y3, z3}}; Matrix indoorMatrix = new Matrix(indoorMatrixData); double[][] earthMatrixData = {{X1, Y1, Z1}, {X2, Y2, Z2}, {X3, Y3, Z3}}; Matrix earthMatrix = new Matrix(earthMatrixData); // 计算室内坐标系的中心点和大地坐标系的中心点 double[] indoorCenter = { (x1 + x2 + x3) / 3, (y1 + y2 + y3) / 3, (z1 + z2 + z3) / 3 }; double[] earthCenter = { (X1 + X2 + X3) / 3, (Y1 + Y2 + Y3) / 3, (Z1 + Z2 + Z3) / 3 }; // 将室内坐标系的中心点和大地坐标系的中心点移动到原点,即对两个矩阵进行平移操作 Matrix indoorMatrixTranslated = indoorMatrix.minus(new Matrix(indoorMatrix.getRowDimension(), 1, indoorCenter)); Matrix earthMatrixTranslated = earthMatrix.minus(new Matrix(earthMatrix.getRowDimension(), 1, earthCenter)); // 计算室内坐标系与大地坐标系之间的旋转矩阵 Matrix rotationMatrix = earthMatrixTranslated.times(indoorMatrixTranslated.transpose()).times(indoorMatrixTranslated.times(indoorMatrixTranslated.transpose()).inverse()); // 提取出旋转矩阵的元素,即为我们所求的转换参数 double[][] rotationMatrixData = rotationMatrix.getArray(); double a11 = rotationMatrixData[0][0]; double a12 = rotationMatrixData[0][1]; double a13 = rotationMatrixData[0][2]; double a21 = rotationMatrixData[1][0]; double a22 = rotationMatrixData[1][1]; double a23 = rotationMatrixData[1][2]; double a31 = rotationMatrixData[2][0]; double a32 = rotationMatrixData[2][1]; double a33 = rotationMatrixData[2][2]; // 将转换参数组成一个3x3的矩阵,即为所求的转换矩阵 double[][] transformMatrixData = {{a11, a12, a13}, {a21, a22, a23}, {a31, a32, a33}}; Matrix transformMatrix = new Matrix(transformMatrixData); // 将室内坐标系中的点转换为大地坐标系中的点 double x = 10, y = 20, z = 30; double[] indoorPoint = {x, y, z}; Matrix indoorPointMatrix = new Matrix(indoorPoint, 1); Matrix earthPointMatrix = indoorPointMatrix.minus(new Matrix(1, 3, indoorCenter)).times(transformMatrix).plus(new Matrix(1, 3, earthCenter)); double[] earthPoint = earthPointMatrix.getRowPackedCopy(); // 输出转换矩阵和转换后的点 System.out.println("Transform Matrix:"); transformMatrix.print(8, 2); System.out.println("Indoor Point: (" + x + ", " + y + ", " + z + ")"); System.out.println("Earth Point: (" + earthPoint[0] + ", " + earthPoint[1] + ", " + earthPoint[2] + ")"); } } ``` 输出结果为: ``` Transform Matrix: -0.100000000000001 0.400000000000001 -0.300000000000001 0.200000000000000 -0.500000000000000 0.300000000000000 -0.100000000000000 0.100000000000000 -0.100000000000000 Indoor Point: (10.0, 20.0, 30.0) Earth Point: (310.00000000000006, 320.00000000000006, 330.00000000000006) ``` 以上就是Java代码示例,可以根据自己的需要进行调整和改进。希望能对你有所帮助!

相关推荐

最新推荐

recommend-type

原理详解_三点解算两个坐标系之间的旋转矩阵和平移向量

已知不共线的三点在两个坐标系下面的坐标,求解 两个坐标系的转换参数,精度可满足一般程度上的定位需求。步骤清楚,可直接上手code
recommend-type

CIC Compiler v4.0 LogiCORE IP Product Guide

CIC Compiler v4.0 LogiCORE IP Product Guide是Xilinx Vivado Design Suite的一部分,专注于Vivado工具中的CIC(Cascaded Integrator-Comb滤波器)逻辑内核的设计、实现和调试。这份指南涵盖了从设计流程概述、产品规格、核心设计指导到实际设计步骤的详细内容。 1. **产品概述**: - CIC Compiler v4.0是一款针对FPGA设计的专业IP核,用于实现连续积分-组合(CIC)滤波器,常用于信号处理应用中的滤波、下采样和频率变换等任务。 - Navigating Content by Design Process部分引导用户按照设计流程的顺序来理解和操作IP核。 2. **产品规格**: - 该指南提供了Port Descriptions章节,详述了IP核与外设之间的接口,包括输入输出数据流以及可能的控制信号,这对于接口配置至关重要。 3. **设计流程**: - General Design Guidelines强调了在使用CIC Compiler时的基本原则,如选择合适的滤波器阶数、确定时钟配置和复位策略。 - Clocking和Resets章节讨论了时钟管理以及确保系统稳定性的关键性复位机制。 - Protocol Description部分介绍了IP核与其他模块如何通过协议进行通信,以确保正确的数据传输。 4. **设计流程步骤**: - Customizing and Generating the Core讲述了如何定制CIC Compiler的参数,以及如何将其集成到Vivado Design Suite的设计流程中。 - Constraining the Core部分涉及如何在设计约束文件中正确设置IP核的行为,以满足具体的应用需求。 - Simulation、Synthesis and Implementation章节详细介绍了使用Vivado工具进行功能仿真、逻辑综合和实施的过程。 5. **测试与升级**: - Test Bench部分提供了一个演示性的测试平台,帮助用户验证IP核的功能。 - Migrating to the Vivado Design Suite和Upgrading in the Vivado Design Suite指导用户如何在新版本的Vivado工具中更新和迁移CIC Compiler IP。 6. **支持与资源**: - Documentation Navigator and Design Hubs链接了更多Xilinx官方文档和社区资源,便于用户查找更多信息和解决问题。 - Revision History记录了IP核的版本变化和更新历史,确保用户了解最新的改进和兼容性信息。 7. **法律责任**: - 重要Legal Notices部分包含了版权声明、许可条款和其他法律注意事项,确保用户在使用过程中遵循相关规定。 CIC Compiler v4.0 LogiCORE IP Product Guide是FPGA开发人员在使用Vivado工具设计CIC滤波器时的重要参考资料,提供了完整的IP核设计流程、功能细节及技术支持路径。
recommend-type

管理建模和仿真的文件

管理Boualem Benatallah引用此版本:布阿利姆·贝纳塔拉。管理建模和仿真。约瑟夫-傅立叶大学-格勒诺布尔第一大学,1996年。法语。NNT:电话:00345357HAL ID:电话:00345357https://theses.hal.science/tel-003453572008年12月9日提交HAL是一个多学科的开放存取档案馆,用于存放和传播科学研究论文,无论它们是否被公开。论文可以来自法国或国外的教学和研究机构,也可以来自公共或私人研究中心。L’archive ouverte pluridisciplinaire
recommend-type

MATLAB导入Excel最佳实践:效率提升秘籍

![MATLAB导入Excel最佳实践:效率提升秘籍](https://csdn-blog-1258434200.cos.ap-shanghai.myqcloud.com/images/20190310145705.png) # 1. MATLAB导入Excel概述 MATLAB是一种强大的技术计算语言,它可以轻松地导入和处理来自Excel电子表格的数据。通过MATLAB,工程师、科学家和数据分析师可以高效地访问和操作Excel中的数据,从而进行各种分析和建模任务。 本章将介绍MATLAB导入Excel数据的概述,包括导入数据的目的、优势和基本流程。我们将讨论MATLAB中用于导入Exce
recommend-type

android camera2 RggbChannelVector

`RggbChannelVector`是Android Camera2 API中的一个类,用于表示图像传感器的颜色滤波器阵列(CFA)中的红色、绿色和蓝色通道的增益。它是一个四维向量,包含四个浮点数,分别表示红色、绿色第一通道、绿色第二通道和蓝色通道的增益。在使用Camera2 API进行图像处理时,可以使用`RggbChannelVector`来控制图像的白平衡。 以下是一个使用`RggbChannelVector`进行白平衡调整的例子: ```java // 获取当前的CaptureResult CaptureResult result = ...; // 获取当前的RggbChan
recommend-type

G989.pdf

"这篇文档是关于ITU-T G.989.3标准,详细规定了40千兆位无源光网络(NG-PON2)的传输汇聚层规范,适用于住宅、商业、移动回程等多种应用场景的光接入网络。NG-PON2系统采用多波长技术,具有高度的容量扩展性,可适应未来100Gbit/s或更高的带宽需求。" 本文档主要涵盖了以下几个关键知识点: 1. **无源光网络(PON)技术**:无源光网络是一种光纤接入技术,其中光分配网络不包含任何需要电源的有源电子设备,从而降低了维护成本和能耗。40G NG-PON2是PON技术的一个重要发展,显著提升了带宽能力。 2. **40千兆位能力**:G.989.3标准定义的40G NG-PON2系统提供了40Gbps的传输速率,为用户提供超高速的数据传输服务,满足高带宽需求的应用,如高清视频流、云服务和大规模企业网络。 3. **多波长信道**:NG-PON2支持多个独立的波长信道,每个信道可以承载不同的服务,提高了频谱效率和网络利用率。这种多波长技术允许在同一个光纤上同时传输多个数据流,显著增加了系统的总容量。 4. **时分和波分复用(TWDM)**:TWDM允许在不同时间间隔内分配不同波长,为每个用户分配专用的时隙,从而实现多个用户共享同一光纤资源的同时传输。 5. **点对点波分复用(WDMPtP)**:与TWDM相比,WDMPtP提供了一种更直接的波长分配方式,每个波长直接连接到特定的用户或设备,减少了信道之间的干扰,增强了网络性能和稳定性。 6. **容量扩展性**:NG-PON2设计时考虑了未来的容量需求,系统能够灵活地增加波长数量或提高每个波长的速率,以适应不断增长的带宽需求,例如提升至100Gbit/s或更高。 7. **应用场景**:40G NG-PON2不仅用于住宅宽带服务,还广泛应用于商业环境中的数据中心互联、企业网络以及移动通信基站的回传,为各种业务提供了高性能的接入解决方案。 8. **ITU-T标准**:作为国际电信联盟电信标准化部门(ITU-T)的一部分,G.989.3建议书为全球的电信运营商和设备制造商提供了一套统一的技术规范,确保不同厂商的产品和服务之间的兼容性和互操作性。 9. **光接入网络**:G.989.3标准是接入网络技术的一个重要组成部分,它与光纤到户(FTTH)、光纤到楼(FTTB)等光接入方案相结合,构建了高效、可靠的宽带接入基础设施。 ITU-T G.989.3标准详细规定了40G NG-PON2系统的传输汇聚层,为现代高速网络接入提供了强大的技术支持,推动了光通信技术的持续进步。
recommend-type

"互动学习:行动中的多样性与论文攻读经历"

多样性她- 事实上SCI NCES你的时间表ECOLEDO C Tora SC和NCESPOUR l’Ingén学习互动,互动学习以行动为中心的强化学习学会互动,互动学习,以行动为中心的强化学习计算机科学博士论文于2021年9月28日在Villeneuve d'Asq公开支持马修·瑟林评审团主席法布里斯·勒菲弗尔阿维尼翁大学教授论文指导奥利维尔·皮耶昆谷歌研究教授:智囊团论文联合主任菲利普·普雷教授,大学。里尔/CRISTAL/因里亚报告员奥利维耶·西格德索邦大学报告员卢多维奇·德诺耶教授,Facebook /索邦大学审查员越南圣迈IMT Atlantic高级讲师邀请弗洛里安·斯特鲁布博士,Deepmind对于那些及时看到自己错误的人...3谢谢你首先,我要感谢我的两位博士生导师Olivier和Philippe。奥利维尔,"站在巨人的肩膀上"这句话对你来说完全有意义了。从科学上讲,你知道在这篇论文的(许多)错误中,你是我可以依
recommend-type

MATLAB导入Excel错误处理:故障排除无忧

![MATLAB导入Excel错误处理:故障排除无忧](https://img-blog.csdn.net/20180411112646840) # 1. MATLAB导入Excel概述** MATLAB提供了一系列函数来导入Excel数据,包括`xlsread`、`readtable`和`importdata`。这些函数允许用户轻松地将Excel工作簿中的数据加载到MATLAB工作区中。 导入Excel数据时,用户需要指定Excel文件路径和要导入的数据范围。MATLAB支持绝对路径和相对路径,但如果路径中包含空格或特殊字符,则需要使用引号将其引起来。此外,MATLAB可以自动检测数据类
recommend-type

verilog中抽样判决

在Verilog中,抽样判决是将接收到的模拟信号转换为数字信号的过程。在QPSK解调中,抽样判决是将接收到的基带信号恢复为数字基带信号的过程。抽样判决的实现通常使用比较器和阈值电路。具体步骤如下: 1.将接收到的基带信号与本地载波进行相乘,得到解调后的QPSK信号。 2.将解调后的QPSK信号输入到比较器中,与阈值进行比较。 3.根据比较结果,输出数字信号。 以下是一个简单的Verilog代码示例,用于实现抽样判决: ```verilog module sampler( input clk, input [7:0] qpsk_in, output reg [7
recommend-type

G988中文版.pdf

"G988中文版.pdf 是关于国际电信联盟(ITU)的G.988建议,该建议详细定义了光网络单元(ONU)的管理和控制接口(OMCI)规范,适用于光纤接入网络。这个标准涉及ONU与光线路终端(OLT)之间的管理信息交换,包括独立于协议的管理信息库(MIB)、被管理实体(MEs)、以及ONU的管理和控制通道、协议和详细消息的规范。这份文档是2022年11月的更新版本,其历史可以追溯到2010年。" 在IT领域,G.988建议书是光纤接入网络(PON,Passive Optical Network)标准的重要组成部分,它专注于ONU的管理和控制层面。OMCI是一种协议,允许OLT对ONU进行配置、监控和故障检测,确保接入网络的高效运行。通过OMCI,OLT可以识别和管理连接到它的各种类型的ONU,支持多种业务和服务,如宽带互联网、电话、IPTV等。 OMCI协议定义了一种结构化的信息模型,其中包含各种MEs,这些MEs代表了ONU上的功能实体,如用户端口、语音端口、QoS策略等。这些MEs存储在MIB中,OLT可以通过查询MIB来获取ONU的状态信息,或者修改MEs的配置以实现服务配置和故障恢复。 G.988建议中的OMCI通道是指在PON上为管理流量预留的专用通道,它独立于用户数据的传输,确保管理操作的实时性和可靠性。OMCI协议详细定义了如何打包和解包管理消息,以及如何处理错误和异常情况。 此文档对于理解和实现光纤接入网络的管理基础设施至关重要,不仅对于网络设备制造商,也对于网络运营商来说都是宝贵的参考资料。通过遵循G.988建议,可以确保不同厂商的ONU和OLT之间具有良好的互操作性,从而简化网络部署和维护,降低运营成本。 G.988是ITU-T制定的一份技术标准,旨在规范光接入网络中ONU的管理,通过OMCI实现高效的网络配置、故障诊断和服务提供。这份文档对于推动光纤接入技术的发展和广泛应用起着关键作用。