VR開發 陀螺儀部分研究

2021-08-05 22:04:04 字數 864 閱讀 8523

最近在做vr方面的研究,看到了google cardboard對感測器處理的**,對陀螺儀、旋轉矩陣、羅德里格公式做了一些研究。

陀螺儀資料的物理意義:陀螺儀中獲取的資料是以(x,y,z)的形式儲存,它們代表了陀螺儀在(x,y,z)方向上的角速度。在頭戴裝置上的狀態顯示如下圖所示。

此時(x,y,z)方向可能與手機水平擺放時有區別,具體的變化可以自己測試下。

我們看google cardboard對陀螺儀資料的處理。

具體的**在 vr開發-羅德里格公式的研究

此處有幾行**:

this.mu.set(gyro);

this.mu.scale(- dt);

so3util.so3frommu(this.mu, this.so3lastmotion);

這是對陀螺儀資料的處理,gyro是陀螺儀向量,通過乘以時間得到當前在x,y,z方向上的旋轉的角度,之後進行羅德里格旋轉矩陣計算,得到旋轉矩陣。函式傳入的引數是mu和返回結果result。

羅德里格公式是通過旋轉軸和旋轉角度計算旋轉矩陣,此時傳入的引數向量mu的摸長即為旋轉的角度,而向量mu即是旋轉軸。可能會有些不理解,為什麼向量mu既代表了旋轉軸,又代表了旋轉角度。假設(x,y,z)向量y和z都為零,那麼代表y和z方向上的旋轉角度都為零,只有x軸方向上旋轉了(x,0,0),那麼最後得到的旋轉矩陣一定是以x軸為旋轉軸,旋轉x=θ角度。於此同時,假設只有y和z不為零的情況,得到相同的結果,分別以y和z為軸進行旋轉,那麼得到結論在三維空間中(x,y,z)向量就是旋轉軸。這時,對於向量的模長代表旋轉角度也可以理解了,代表的是x,y,z方向上的角度和。

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