我是Kinect开发的新手，我正在尝试构建一个允许旋转Kinect关节的组件 . 这样做的目的是手动“修复”我捕获的任何骨架数据，捕获后，骨架开始跳转的地方 .
我正在使用螺旋工具包在3D空间中显示Kinect骨架 . 我可以在任何给定点暂停骨架流，并查看BoneRotations对象中为AbsoluteRotation和HierarchicalRotation保存的矩阵值 .
我创建了三个滑块，分别代表X轴，Y轴和Z轴 . 我已经将它们的最小值/最大值设置为与要操纵的骨骼自然运动相关的东西（例如，在Y轴上，肩部不会移动到大约40度以上） . 如果我们以肩部（右）关节为例，我希望能够在每个轴上应用旋转，以便我可以在3D空间中更改骨骼的位置 . 我相信与这种行为有关的术语是正向运动学 .
我的问题是：
a）Kinect SDK为关节提供绝对和分层矩阵 . 我应该考虑操纵哪一个？
b）四元数给你什么矩阵没有？
c）如何获取4x4矩阵信息并找到X轴，Y轴和Z轴的角度（以度或弧度表示）？
d）我已经看到如何通过使用如下计算将它们相乘来转换3x3矩阵：
Matrix3X3 matrixx = new Matrix3X3();
for (int i = 0; i < 3; i++)
{
for (int j = 0; j < 3; j++)
{
matrixx.elements[(i * 3) + j] = ((R2.elements[i * 3] * R1.elements[j]) + (R2.elements[(i * 3) + 1] * R1.elements[3 + j])) + (R2.elements[(i * 3) + 2] * R1.elements[6 + j]);
}
}
return matrixx;
如何转换Kinect SDK提供的4x4矩阵？
更具体地说，我可以在每个轴上转换4x4矩阵，以便每个轴都有一个滑块吗？那么如何应用10度的X轴旋转？我已经看到在3x3矩阵上完成了如下旋转：
public static Matrix3D NewRotateAroundX(double radians)
{
var matrix = new Matrix3D();
matrix._matrix[1, 1] = Math.Cos(radians);
matrix._matrix[1, 2] = Math.Sin(radians);
matrix._matrix[2, 1] = -(Math.Sin(radians));
matrix._matrix[2, 2] = Math.Cos(radians);
return matrix;
}
public static Matrix3D NewRotateAroundY(double radians)
{
var matrix = new Matrix3D();
matrix._matrix[0, 0] = Math.Cos(radians);
matrix._matrix[0, 2] = -(Math.Sin(radians));
matrix._matrix[2, 0] = Math.Sin(radians);
matrix._matrix[2, 2] = Math.Cos(radians);
return matrix;
}
public static Matrix3D NewRotateAroundZ(double radians)
{
var matrix = new Matrix3D();
matrix._matrix[0, 0] = Math.Cos(radians);
matrix._matrix[0, 1] = Math.Sin(radians);
matrix._matrix[1, 0] = -(Math.Sin(radians));
matrix._matrix[1, 1] = Math.Cos(radians);
return matrix;
}
提前感谢您的帮助！
1 回答
这是多个问题，您应该将它们分解并分别询问每个问题 .
a）我没有玩过Kinect，但一般来说绝对是相对于世界空间而且等级是相对于父母 . 大多数情况下，您希望相对于其父级移动关节 .
b）这个问题被问错了 . 四元数表示轴和围绕该轴的旋转，矩阵可以存储此变换以及许多其他类型，包括缩放，平移，倾斜，投影等 .
c）矩阵中前3行的前3个元素为您提供每个轴，即X，Y和Z（同样在世界空间或父空间中，取决于您正在使用哪个轴） . 提取那些，选择你所追求的2和谷歌“任意2条3D线之间的角度”（这是它们之间的点积的反余弦） .
d）使用正确的算法取决于许多事情，有"correct"方式然后有很多其他（更快）的方法，如果你可以保证你的矩阵将始终遵循某些属性，如仿射等，也将有效 . 维基百科有a page about matrix multiplication或者你可以用代码阅读an old article I wrote almost 20 years ago . 后者还应该帮助解释更多关于它们如何工作的信息，并且可能会告诉你如何做一些你想要做的其他事情 .