【HALCON】affine_trans_point_3d 関数について - 3D点のアフィン変換

affine_trans_point_3d関数の概要

HALCONのaffine_trans_point_3d関数は、3D点に対してアフィン変換（スケーリング、回転、平行移動、斜行）を適用し、変形後の座標を計算する機能を提供します。この関数は、ホモグラフィ行列を使用して3D点の位置を変更し、その結果を出力します。アフィン変換は、3D空間でオブジェクトの幾何学的操作を行う際に頻繁に使用される手法で、正確な座標変換を実現します。

使用例

以下は、affine_trans_point_3d関数を使用して3D点にアフィン変換を適用する具体例です。

* 3D点にアフィン変換を適用
hom_mat3d_identity(&HomMat3D)
hom_mat3d_rotate(HomMat3D, 1.5708, 'x', 0, 0, 0, &HomMat3DRot)
affine_trans_point_3d(HomMat3DRot, Px, Py, Pz, &Qx, &Qy, &Qz)

この例では、まずhom_mat3d_identityで単位行列を生成し、hom_mat3d_rotateでX軸に対して90度の回転を適用しています。次に、affine_trans_point_3d関数を使用して、入力点のPx、Py、Pzに対して変形を行い、変形後の座標Qx、Qy、Qzを計算します。

引数

• HomMat3D
  3Dアフィン変換に使用するホモグラフィ行列。スケーリング、回転、平行移動、斜行などの情報を含みます。

• Px
  変形前の入力点のX座標。

• Py
  変形前の入力点のY座標。

• Pz
  変形前の入力点のZ座標。

• Qx
  変形後の出力点のX座標。計算結果がここに出力されます。

• Qy
  変形後の出力点のY座標。計算結果がここに出力されます。

• Qz
  変形後の出力点のZ座標。計算結果がここに出力されます。

戻り値

affine_trans_point_3d関数は、変形後の3D点のX、Y、Z座標を返します。この関数を使用することで、ホモグラフィ行列に基づいた正確な3D座標変換が可能になります。

応用例

複数の3D点にアフィン変換を適用

複数の3D点に対してもアフィン変換を適用し、それぞれの点の座標を一度に変換することができます。以下は、その応用例です。

* 複数の3D点に対して回転を適用
hom_mat3d_identity(&HomMat3D)
hom_mat3d_rotate(HomMat3D, 0.7854, 'y', 0, 0, 0, &HomMat3DRot)
affine_trans_point_3d(HomMat3DRot, PxArray, PyArray, PzArray, &QxArray, &QyArray, &QzArray)

この例では、Y軸を中心に45度回転を適用し、配列で与えられた複数の点に対して変形を行っています。変形後の座標はQxArray、QyArray、QzArrayに保存されます。

注意点

• 座標はHALCONの標準3D座標系で処理されます。変換後の結果もこの座標系に基づいて出力されます。
• HomMat3Dの計算順序が変換結果に影響するため、変換の順序を適切に設定する必要があります。スケーリング、回転、平行移動の順序が結果に大きな影響を与えることがあります。

まとめ

HALCONのaffine_trans_point_3d関数は、3D点に対してアフィン変換を適用するための強力なツールであり、正確な3D座標変換を実現するために重要です。この関数を利用することで、複雑な3D空間内での座標変換を効率的に処理できます。