Цифровая обработка - стр. 5

Рис.6.2. Переход от глобальной системы координат к стандартной системе координат камеры.

На рис. 6.2. схематически показано преобразование координат. Здесь

- углы, образованные осью  с осями ,  и  соответственно. Элементы первой строки матрицы   [6.1, п.14.10] содержат  косинусы этих углов: ,  ,  . Аналогично, вторая и третья строки матрицы содержат косинусы углов, образованных соответственно осями  и  с осями глобальной системы координат.

Особенность матрицы

 состоит в том, что она зависит только от трех параметров, поскольку  все девять ее элементов связаны  шестью уравнениями связи и, следовательно, не являются независимыми.  Обозначив строки матрицы в виде векторов ,  и , эти уравнения можно представить в виде:

                 

,  ,  ,  , ,  ,                         (6.4)

Уравнения (6.4) являются условиями взаимной ортогональности векторов

. Матрица, построенная из таких векторов, называется ортогональной. Для ортогональной матрицы справедливо соотношение . Условие взаимной ортогональности векторов  в трехмерном пространстве можно выразить в другой удобной форме, которая понадобится нам позже:

                          

, , .                           (6.5)

Верхний знак соответствует случаю, когда матрица

 представляет преобразование, не изменяющее взаимной ориентации осей системы, а нижний – преобразование, изменяющее правую систему координат на левую и наоборот.

 Смысл вектора

 ясен непосредственно из рисунка.