从更改矩阵右手到左手坐标系(Changing a matrix from right-handed

我想从一个右手系统中更改4x4矩阵：
x为左，右，Y是前后和z是向上和向下

以左手系统，其中：
x为左，右，z是正面和背面和y是向上和向下。

对于很容易的载体，只是交换的Y和Z值，但你怎么了矩阵做呢？

Answer 1:

让我试着更好一点解释。我需要导出从搅拌机的模型，其中，z轴朝上，转换成OpenGL，其中y轴朝上。

对于每一个坐标（X，Y，Z），这是简单的; 只是交换y和z的值：（X，Z，Y）。
因为我已经换了所有的Y和Z值，我用任何矩阵也需要被翻转，使得它具有相同的效果。

很多搜索后，我终于找到一个解决方案gamedev ：

如果您的矩阵如下所示：

{ rx, ry, rz, 0 }  
{ ux, uy, uz, 0 }  
{ lx, ly, lz, 0 }  
{ px, py, pz, 1 }

从左至右或从右到左改变它，它翻转这样的：

{ rx, rz, ry, 0 }  
{ lx, lz, ly, 0 }  
{ ux, uz, uy, 0 }  
{ px, pz, py, 1 }

Answer 2:

我想我明白你的问题，因为我目前面临着类似的一个。

你开始一个世界矩阵变换的空间矢量其中Z高达（如世界矩阵）。
现在你有一个空间，Y是了，你想知道如何处理旧的矩阵做。

试试这个：

有一个给定的世界矩阵

Matrix world = ...  //space where Z is up

这个矩阵改变矢量的Y和Z分量

Matrix mToggle_YZ = new Matrix(
{1, 0, 0, 0}
{0, 0, 1, 0}
{0, 1, 0, 0}
{0, 0, 0, 1})

您正在寻找这样的：

//same world transformation in a space where Y is up
Matrix world2 = mToggle_YZ * world * mToggle_YZ;

其结果是一样的矩阵cmann贴在下面。但我认为这是更容易理解，因为它结合了以下计算：

1）开关Y和Z

2）做旧改造

3）切换回Z和Y

Answer 3:

我一直在努力将统一SteamVR_Utils.RigidTransform到ROS geometry_msgs /姿势和转换团结左手坐标系右手坐标系统中的ROS权需要。

这是我最后写转换坐标系的代码。

var device = SteamVR_Controller.Input(index);
// Modify the unity controller to be in the same coordinate system as ROS.
Vector3 ros_position = new Vector3(
    device.transform.pos.z,
    -1 * device.transform.pos.x,
    device.transform.pos.y);
Quaternion ros_orientation = new Quaternion(
    -1 * device.transform.rot.z,
    device.transform.rot.x,
    -1 * device.transform.rot.y,
    device.transform.rot.w);

本来我试图使用从@bleater矩阵的例子，但我似乎不能得到它的工作。很想知道，如果我什么地方搞错了。

HmdMatrix44_t m = device.transform.ToHmdMatrix44();
HmdMatrix44_t m2 = new HmdMatrix44_t();
m2.m = new float[16];
// left -> right
m2.m[0] = m.m[0]; m2.m[1] = m.m[2]; m2.m[2] = m.m[1]; m2.m[3] = m.m[3];
m2.m[4] = m.m[8]; m2.m[5] = m.m[10]; m2.m[6] = m.m[9]; m2.m[7] = m.m[7];
m2.m[8] = m.m[4]; m2.m[9] = m.m[6]; m2.m[10] = m.m[5]; m2.m[11] = m.m[11];
m2.m[12] = m.m[12]; m2.m[13] = m.m[14]; m2.m[14] = m.m[13]; m2.m[15] = m.m[15];

SteamVR_Utils.RigidTransform rt = new SteamVR_Utils.RigidTransform(m2);

Vector3 ros_position = new Vector3(
    rt.pos.x,
    rt.pos.y,
    rt.pos.z);
Quaternion ros_orientation = new Quaternion(
    rt.rot.x,
    rt.rot.y,
    rt.rot.z,
    rt.rot.w);

Answer 4:

它往往是你想从一组向前的改变基质的情况下/右/上约定，另一组向前/右/上约定的。例如，ROS使用z-起来，虚幻采用Y型的。这个过程是你是否需要做一个霸道翻转。

请注意，“因开关右手成左手”是不明确的。有很多左撇子前锋/右/上约定。例如：前向= Z，右= X，向上= Y; 和正向= X，右= Y，向上= Z。你真的应该把它看作是“ 我怎么转换着的ROS”概念/右/上虚幻的概念向前/右/上 ”。

所以，这是一个简单的工作，以创建一个公约之间转换的矩阵。假设我们做到了这一点，现在我们有

mat4x4 unrealFromRos = /* construct this by hand */;
mat4x4 rosFromUnreal = unrealFromRos.inverse();

比方说，OP有来自ROS矩阵，并且她希望在虚幻中使用它。她原来的矩阵需要ROS式载体，做一些东西给它，并发出ROS风格的载体。她需要一个矩阵，需要一个虚幻式的载体，做同样的东西，发出虚幻式的载体。这看起来是这样的：

mat4x4 turnLeft10Degrees_ROS = ...;
mat4x4 turnLeft10Degrees_Unreal = unrealFromRos * turnLeft10Degrees_ROS * rosFromUnreal;

它应该很清楚为什么这个工程。你把一个虚幻的载体，将其转换为ROS风格，现在你可以使用ROS式矩阵就可以了。这就给了你一个ROS载体，你转换回虚幻风格。

格里特的答案不是那么完全通用的，因为在一般情况下，rosFromUnreal！= unrealFromRos。如果你只是反转单个轴，但不正确的，如果你正在做的事情一样转换X-> Y，Y-> Z，Z-> X这是真的。我发现，这是容易出错少始终使用矩阵及其逆做这些约定开关，而不是试图编写翻转恰到好处的成员的特殊功能。

这种矩阵运算的inverse(M) * X * M谈到了很多。你可以把它看作是一个操作“的基础上的变化”; 更多地了解它，请参阅https://en.wikipedia.org/wiki/Matrix_similarity 。