已知1:两个原点不同的三维坐标系的三个点; 已知2:坐标b在坐标系a的原点坐标; 使用java代码通过Jama.Matrix 计算坐标a转坐标b的转换矩阵,并通过矩阵转换坐标a再坐标b中的坐标 要求:给出完整详细使用示例说明;
时间: 2024-01-22 16:02:45 浏览: 72
以下是一个使用Jama库实现三维坐标系转换的示例代码:
```java
import Jama.Matrix;
public class CoordinateConversion {
public static void main(String[] args) {
// 已知的两个坐标系的三个点
double ax1 = 1.0;
double ay1 = 2.0;
double az1 = 3.0;
double ax2 = 4.0;
double ay2 = 5.0;
double az2 = 6.0;
double ax3 = 7.0;
double ay3 = 8.0;
double az3 = 9.0;
double bx1 = 1.0;
double by1 = 2.0;
double bz1 = 3.0;
double bx2 = 4.0;
double by2 = 5.0;
double bz2 = 6.0;
double bx3 = 7.0;
double by3 = 8.0;
double bz3 = 9.0;
// 获取从坐标系a到坐标系b的转换矩阵
Matrix transformMatrix = getTransformMatrix(ax1, ay1, az1, ax2, ay2, az2, ax3, ay3, az3,
bx1, by1, bz1, bx2, by2, bz2, bx3, by3, bz3);
// 已知坐标a在坐标系b的原点坐标
double[] aOriginal = new double[]{1.0, 2.0, 3.0, 1.0};
// 将坐标a转换到坐标系b中
Matrix aCoordinate = new Matrix(new double[][]{{aOriginal[0]}, {aOriginal[1]}, {aOriginal[2]}, {aOriginal[3]}});
Matrix bCoordinate = transformMatrix.times(aCoordinate);
// 输出在坐标系b中的坐标
System.out.println("b coordinate x: " + bCoordinate.get(0, 0));
System.out.println("b coordinate y: " + bCoordinate.get(1, 0));
System.out.println("b coordinate z: " + bCoordinate.get(2, 0));
}
/**
* 获取从坐标系a到坐标系b的转换矩阵
*
* @param ax1 坐标系a中的点1的x坐标
* @param ay1 坐标系a中的点1的y坐标
* @param az1 坐标系a中的点1的z坐标
* @param ax2 坐标系a中的点2的x坐标
* @param ay2 坐标系a中的点2的y坐标
* @param az2 坐标系a中的点2的z坐标
* @param ax3 坐标系a中的点3的x坐标
* @param ay3 坐标系a中的点3的y坐标
* @param az3 坐标系a中的点3的z坐标
* @param bx1 坐标系b中的点1的x坐标
* @param by1 坐标系b中的点1的y坐标
* @param bz1 坐标系b中的点1的z坐标
* @param bx2 坐标系b中的点2的x坐标
* @param by2 坐标系b中的点2的y坐标
* @param bz2 坐标系b中的点2的z坐标
* @param bx3 坐标系b中的点3的x坐标
* @param by3 坐标系b中的点3的y坐标
* @param bz3 坐标系b中的点3的z坐标
* @return 转换矩阵
*/
private static Matrix getTransformMatrix(double ax1, double ay1, double az1, double ax2, double ay2, double az2,
double ax3, double ay3, double az3, double bx1, double by1, double bz1,
double bx2, double by2, double bz2, double bx3, double by3, double bz3) {
double[][] a = new double[][]{{ax1, ay1, az1, 1}, {ax2, ay2, az2, 1}, {ax3, ay3, az3, 1}, {0, 0, 0, 1}};
double[][] b = new double[][]{{bx1, by1, bz1, 1}, {bx2, by2, bz2, 1}, {bx3, by3, bz3, 1}, {0, 0, 0, 1}};
Matrix A = new Matrix(a);
Matrix B = new Matrix(b);
Matrix X = A.solve(B);
double[][] transformArray = new double[4][4];
X.transpose().getArrayCopy(0, 0, transformArray, 0, 3);
transformArray[3][3] = 1;
return new Matrix(transformArray);
}
}
```
在这个示例代码中,我们首先定义了两个原点不同的三维坐标系的三个点,并通过`getTransformMatrix`方法计算出了从坐标系a到坐标系b的转换矩阵。接着,我们定义了在坐标系a中的待转换的坐标点,将其转换为在坐标系b中的坐标,并输出了转换后的结果。
`getTransformMatrix`方法中,我们通过已知的两个坐标系的三个点,构造了一个4x4的线性方程组,求解出了从坐标系a到坐标系b的转换矩阵。最后,我们将转换矩阵返回。
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