【HALCON】convert_point_3d_cart_to_spher 関数について - 3D点をデカルト座標から球座標に変換する

HALCONのconvert_point_3d_cart_to_spher関数は、3D空間のデカルト座標（直交座標）を球座標に変換するためのツールです。デカルト座標は、通常、X、Y、Zの3軸で表されるのに対して、球座標では、半径r、方位角θ（phi）、仰角ϕ（theta）で点を表します。この変換により、3D空間の位置を球の表面上の角度として表すことができ、特にカメラやセンサーの位置情報の処理に役立ちます。

convert_point_3d_cart_to_spher関数の概要

convert_point_3d_cart_to_spher関数は、指定された3Dデカルト座標を球座標に変換します。球座標に変換することで、位置や方向をより効率的に表現でき、特に視覚的な評価や物体検出に使用されます。

関数のシグネチャ

void convert_point_3d_cart_to_spher(HTuple : X, HTuple : Y, HTuple : Z, HTuple* : R, HTuple* : Phi, HTuple* : Theta);

• X, Y, Z
  デカルト座標系での3D点の入力。
• R
  球座標系での半径。
• Phi
  球座標系での方位角（0から2πの範囲）。
• Theta
  球座標系での仰角（-π/2からπ/2の範囲）。

使用例

以下は、HALCONのconvert_point_3d_cart_to_spher関数を使用して、3D点のデカルト座標を球座標に変換する例です。

デカルト座標から球座標への変換

HTuple X, Y, Z, R, Phi, Theta;

// 3D点のデカルト座標を指定
X = 10.0;
Y = 15.0;
Z = 20.0;

// デカルト座標を球座標に変換
convert_point_3d_cart_to_spher(X, Y, Z, &R, &Phi, &Theta);

// 結果を表示
printf("半径: %f\n", R.D());
printf("方位角 (Phi): %f\n", Phi.D());
printf("仰角 (Theta): %f\n", Theta.D());

このコードでは、3D空間内の点（10, 15, 20）を球座標に変換しています。変換後の半径R、方位角Phi、仰角Thetaがコンソールに出力されます。

応用例

convert_point_3d_cart_to_spher関数は、以下のような応用で利用されています。

• カメラ視点の計算
  カメラの位置や方向を球座標で表し、視覚システムや3Dビジョンシステムでの評価に役立ちます。

• 3D物体の追跡
  デカルト座標から球座標に変換することで、物体の動きをより直感的に解析することが可能です。

• ロボットナビゲーション
  ロボットが3D空間内で移動する際、球座標系を用いて位置や方向を効率的に計算します。

まとめ

HALCONのconvert_point_3d_cart_to_spher関数は、3D座標を球座標に変換するための重要なツールです。この関数を使用することで、3D空間内での位置や方向を角度として評価することができ、様々な分野での応用が可能となります。