如何将OpenCV相机旋转矢量转换为OpenGL旋转矢量？

Question

我有一个相机旋转矩阵3x3，然后我用罗德里格斯函数从旋转矩阵中得到旋转矢量，但是它给出的结果像RotVec=（0.02,0.32.-0.01)，但是OpenGLglRotate函数需要度数。我认为RotVec=（0.02,0.32.-0.01)是归一化的，我应该把每个元素乘以360来得到度数。但是OpenCV和OpenGL之间也有坐标系的差异。我如何在OpenGL坐标系中获得度数的旋转矢量？

Answer 1

OpenCV和OpenGL使用不同的3D坐标系，以及不同的内存矩阵表示法。OpenGL矩阵以列大顺序存储在内存中。例如：

m[0]     m[4]     m[8]     m[12]=tx
m[1]     m[5]     m[9]     m[13]=ty
m[2]     m[6]     m[10]    m[14]=tz
m[3]=0   m[7]=0   m[11]=0  m[15]=1

与正常的OpenCV矩阵相比，这是换位的，后者是按行大顺序排列的。例如：

m[0]     m[1]     m[2]     m[3]=tx
m[4]     m[5]     m[6]     m[7]=ty
m[8]     m[9]     m[10]    m[11]=tz
m[12]=0  m[13]=0  m[14]=0  m[15]=1

因此，您需要跟踪您的矩阵是OpenCV还是OpenGL格式。它们可以通过换位（cv::Mat::t（）运算符）进行转换。因此，与其使用Rodrigue（）（假设您的旋转矩阵是一个cv::Matx33），您可以将其转换为cv::Matx44，并使用glMultMatrix（xform. t（）. val）将其直接与OpenGL MODELVIEW转换连接。（t（）创建转置，. val是指向转置的16个浮点数数组的指针。）

如果你这样做，它可能仍然不起作用，因为在用于相机校准的OpenCV 3D坐标系中，X在右边，Y在下面，Z在相机前面。在“正常”的OpenGL坐标系中，X在右边，Y在上面，Z在相机后面（也就是说，只能看到负的Z坐标）。这两个都是右撇子系统，由围绕X的180度旋转相关。所以你可以在OpenGL模型堆栈的底部插入这样的旋转。然后你可以直接将OpenCV 3D坐标传递给OpenGL。

（如果你想使用OpenCV相机校准，例如正确对齐增强现实，那么你还需要使用相机的内部矩阵仔细设置你的投影矩阵。但这是另一个问题...）

但由于实际问题是如何在OpenGL坐标系中获得以度为单位的旋转向量，因此需要：

• 决定矩阵是OpenGL格式还是OpenCV格式；如果是OpenGL，请转置它

不必考虑坐标系的差异，因为这两个系统都是惯用右手的。结果将在适用于初始矩阵的坐标系中。