【HALCON】convert_point_3d_spher_to_cart 関数について - 球座標をデカルト座標に変換する

HALCONのconvert_point_3d_spher_to_cart関数は、3D空間の球座標をデカルト座標に変換するためのツールです。球座標では、点は半径r、方位角ϕ（phi）、仰角θ（theta）で表されますが、この関数を使うことで、これらの座標をデカルト座標系のX、Y、Zに変換し、空間上での位置を明確に表現できます。

convert_point_3d_spher_to_cart関数の概要

convert_point_3d_spher_to_cart関数は、球座標系で指定された座標を、X、Y、Zのデカルト座標系に変換します。これは、カメラの視点設定や3D物体の位置調整などに役立つツールです。球座標での角度や半径の情報を用いて、空間上の特定の点をデカルト座標で再現します。

関数のシグネチャ

void convert_point_3d_spher_to_cart(HTuple : R, HTuple : Phi, HTuple : Theta, HTuple* : X, HTuple* : Y, HTuple* : Z);

• R
  球座標系での半径（距離）。
• Phi
  方位角（0から2πの範囲）。
• Theta
  仰角（-π/2からπ/2の範囲）。
• X, Y, Z
  デカルト座標系での結果。

使用例

以下は、HALCONのconvert_point_3d_spher_to_cart関数を使用して、3D球座標をデカルト座標に変換する例です。

球座標からデカルト座標への変換

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

// 球座標の設定（例：半径10、方位角45度、仰角30度）
R = 10.0;
Phi = 45.0 * (HTuple::Pi() / 180.0);  // 角度をラジアンに変換
Theta = 30.0 * (HTuple::Pi() / 180.0);

// 球座標をデカルト座標に変換
convert_point_3d_spher_to_cart(R, Phi, Theta, &X, &Y, &Z);

// 結果を表示
printf("X: %f\n", X.D());
printf("Y: %f\n", Y.D());
printf("Z: %f\n", Z.D());

このコードでは、球座標で指定された点をデカルト座標系に変換しています。方位角と仰角はラジアンに変換され、半径RとともにX, Y, Zのデカルト座標が計算されます。

応用例

convert_point_3d_spher_to_cart関数は、以下のような応用で使用されています。

• カメラの位置決定
  球座標で指定されたカメラの位置をデカルト座標に変換し、カメラの正確な位置と向きを3D空間で設定します。

• ロボット工学
  球座標系で定義されたロボットの位置情報をデカルト座標に変換し、ロボットの移動や操作を効率的に制御します。

• 3Dビジュアライゼーション
  球座標系でのオブジェクトの配置や方向をデカルト座標に変換し、3D空間内での視覚的な配置を行います。

まとめ

HALCONのconvert_point_3d_spher_to_cart関数は、3D空間において球座標系をデカルト座標系に変換するための重要なツールです。この変換を活用することで、空間内の位置や視点を効率的に制御でき、幅広い応用が可能です。