rigid3d

（不推荐）使用后乘约定的三维刚性几何变换

自 R2020a 起

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不建议使用 rigid3d。请改用 rigidtform3d 对象。有关详细信息，请参阅版本历史记录。

说明

rigid3d 对象存储有关三维刚性几何变换的信息，并支持正向变换和逆变换。

创建对象

语法

tform = rigid3d

tform = rigid3d(t)

tform = rigid3d(rot,trans)

描述

tform = rigid3d 创建对应于恒等变换的默认 rigid3d 对象。

tform = rigid3d(t) 将 T 属性设置为指定的三维刚性变换矩阵 t。

tform = rigid3d(rot,trans) 将 Rotation 和 Translation 属性分别设置为指定的旋转矩阵 rot 和平移向量 trans。

示例

属性

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`T` — 正向刚性变换
4×4 单位矩阵 (默认) | 4×4 数值矩阵

正向刚性变换，指定为 4×4 数值矩阵。此矩阵必须为满足由下式给出的后乘约定的齐次变换矩阵：

$[\begin{matrix} x & y & z & 1 \end{matrix}] = [\begin{matrix} u & v & w & 1 \end{matrix}] * T$

T 的形式为

$\begin{matrix} [r_{11} & r_{12} & r_{13} & 0; & ... \\ r_{21} & r_{22} & r_{23} & 0; & ... \\ r_{31} & r_{32} & r_{33} & 0; & ... \\ t_{x} & t_{y} & t_{z} & 1]; \end{matrix}$

数据类型: single | double

`Rotation` — 变换的旋转分量
3×3 单位矩阵 (默认) | 3×3 数值矩阵

变换的旋转分量，指定为 3×3 数值矩阵。此旋转矩阵满足由下式给出的后乘约定：

$[\begin{matrix} x & y & z \end{matrix}] = [\begin{matrix} u & v & w \end{matrix}] * R$

数据类型: single | double

`Translation` — 变换的平移分量
`[0 0 0]` (默认) | 三元素数值行向量

变换的平移分量，指定为一个包含 3 个元素的数值行向量。此平移向量满足由下式给出的约定：

$[\begin{matrix} x & y & z \end{matrix}] = [\begin{matrix} u & v & w \end{matrix}] + t$

数据类型: single | double

`Dimensionality` — 几何变换的维度
`3` (默认)

此属性为只读。

几何变换的维度，指定为值 3。

对象函数

`invert`	Invert geometric transformation
`outputLimits`	Find output spatial limits given input spatial limits
`transformPointsForward`	Apply forward geometric transformation
`transformPointsInverse`	Apply inverse geometric transformation

示例

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创建具有定义的平移和旋转的刚性三维对象

打开实时脚本

以度为单位指定旋转角度，并创建一个 3×3 旋转矩阵。

theta = 30;
rot = [ cosd(theta) sind(theta) 0; ...
       -sind(theta) cosd(theta) 0; ...
       0 0 1];

分别指定水平、垂直和深度方向的平移量。

trans = [2 3 4];

创建一个执行旋转和平移的 rigid3d 对象。

tform = rigid3d(rot,trans)

tform = 
  rigid3d with properties:

       Rotation: [3x3 double]
    Translation: [2 3 4]

扩展功能

C/C++ 代码生成
使用 MATLAB® Coder™ 生成 C 代码和 C++ 代码。

用法说明和限制：

rigid3d 支持 C 代码生成（需要 MATLAB^® Coder™）。有关详细信息，请参阅图像处理的代码生成。
生成代码时，您只能指定单个对象 - 不支持对象数组。
生成代码不能返回 rigid3d 对象。但您可以返回数值数组，例如 T 属性的值。

基于线程的环境
使用 MATLAB® `backgroundPool` 在后台运行代码或使用 Parallel Computing Toolbox™ `ThreadPool` 加快代码运行速度。

此函数完全支持基于线程的环境。有关详细信息，请参阅在基于线程的环境中运行 MATLAB 函数。

版本历史记录

在 R2020a 中推出

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R2022b: 不推荐

从 R2022b 开始，大多数 Image Processing Toolbox™ 函数都使用前乘约定来创建和执行几何变换。因此，不推荐使用 rigid3d 对象，因为它使用后乘约定。虽然当前没有删除 rigid3d 对象的计划，但您可以通过切换到支持前乘约定的 rigidtform3d 对象来简化几何变换工作流。有关详细信息，请参阅Migrate Geometric Transformations to Premultiply Convention。

要更新您的代码，请执行以下操作：

将函数名称 rigid3d 的实例更改为 rigidtform3d。
将变换矩阵指定为 T 的转置，或将旋转矩阵指定为 Rotation 的转置。T 是 rigid3d 对象的 T 属性的值，或用于创建 rigid3d 对象的变换矩阵。Rotation 是 rigid3d 对象的 Rotation 属性的值，或用于创建 rigid3d 对象的旋转矩阵。

不推荐使用推荐的替代项

不推荐使用	推荐的替代项
此示例基于后乘约定中的变换矩阵 `T` 创建一个 `rigid3d` 对象。 T = [1 0 0 0; 0 1 0 0; 0 0 1 0; 5 10 -5 1]; tformPost = rigid3d(T);	此示例基于矩阵 `T` 的转置创建一个 `rigidtform3d` 对象。 T = [1 0 0 0; 0 1 0 0; 0 0 1 0; 5 10 -5 1]; tform = rigidtform3d(T'); 此示例从一个名为 `tformPost` 的 `rigid3d` 对象开始，并基于 `tformPost` 的 `T` 属性的转置创建一个 `rigidtform3d` 对象。 T = tformPost.T; tform = rigidtform2d(T');
此示例基于后乘约定中的旋转矩阵 `rot` 和平移 `trans` 创建一个 `rigid3d` 对象。 theta = 30; rot = [ cosd(theta) sind(theta) 0; ... -sind(theta) cosd(theta) 0; ... 0 0 1]; trans = [5 10 -5]; tformPost = rigid3d(rot,trans);	此示例基于旋转矩阵 `rot` 的转置和平移 `trans` 创建一个 `rigidtform3d` 对象。 theta = 30; rot = [ cosd(theta) sind(theta) 0; ... -sind(theta) cosd(theta) 0; ... 0 0 1]; trans = [5 10 -5]; tform = rigidtform3d(rot',trans);

此示例基于后乘约定中的变换矩阵 T 创建一个 rigid3d 对象。

T = [1 0 0 0; 0 1 0 0; 0 0 1 0; 5 10 -5 1];
tformPost = rigid3d(T);

此示例基于矩阵 T 的转置创建一个 rigidtform3d 对象。

T = [1 0 0 0; 0 1 0 0; 0 0 1 0; 5 10 -5 1];
tform = rigidtform3d(T');

此示例从一个名为 tformPost 的 rigid3d 对象开始，并基于 tformPost 的 T 属性的转置创建一个 rigidtform3d 对象。

T = tformPost.T;
tform = rigidtform2d(T');

此示例基于后乘约定中的旋转矩阵 rot 和平移 trans 创建一个 rigid3d 对象。

theta = 30;
rot = [ cosd(theta) sind(theta) 0; ...
       -sind(theta) cosd(theta) 0; ...
        0 0 1];
trans = [5 10 -5];
tformPost = rigid3d(rot,trans);

此示例基于旋转矩阵 rot 的转置和平移 trans 创建一个 rigidtform3d 对象。

theta = 30;
rot = [ cosd(theta) sind(theta) 0; ...
       -sind(theta) cosd(theta) 0; ...
        0 0 1];
trans = [5 10 -5];
tform = rigidtform3d(rot',trans);