根据两向量求旋转矩阵（C++）

---

Windows 10(64bits) + VMware 16 Pro + Ubuntu 20.04 + VS Code 2022
PCL 1.10 + Eigen3

---

一、库及VS code中的配置

1.1需要的库

PCL库
Eigen库

1.2 VS Code配置

直接使用文本编辑器写代码的时候，库是由CMakeLists.txt进行链接的，但是用VS Code打开是，代码头文件中PCL库和Eigen库下面会有波浪线，像这样：

配置过程：
ctrl+shift+P——>C/C++:Edit Configuration中增加库的文件路径，库文件通常在/usr/include/中，或者对应上自己库的位置就可以。
这里要注意的是：
#include 需要Eigen库的依赖，如果只添加了PCL库，这一条头文件还会有波浪线，可以自己试一下看看。

{
    "configurations": [
        {
            "name": "Linux",
            "includePath": [
                "${workspaceFolder}/**",
                "/usr/include/pcl-1.10", 
                "/usr/include/eigen3"
            ],
            "defines": [],
            "compilerPath": "/usr/bin/gcc",
            "cStandard": "gnu17",
            "cppStandard": "gnu++14",
            "intelliSenseMode": "linux-gcc-x64"
        }
    ],
    "version": 4
}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18

二、求两向量旋转矩阵，并进行点云变换

旋转矩阵是33的，变换矩阵是44的，变换矩阵最后一列是平移向量。求两向量的旋转矩阵由Eigen完成，省去很多敲公式的时间。

//创建两个向量
Eigen::Vector3d VectorBefore(a, b, c);
Eigen::Vector3d VectorAfter(x, y, z);

//创建旋转矩阵、变换矩阵、位移向量
Eigen::Matrix3d rotationMatrix;
Eigen::Matrix4d transformMatrix;
transformMatrix.setIdentity();
Eigen::Vector3d t(0, 0, 0);

//求两向量旋转矩阵
rotationMatrix = Eigen::Quaterniond::FromTwoVectors(VectorBefore, VectorAfter).toRotationMatrix();

//旋转矩阵和平移向量凑成变换矩阵
transformMatrix.block<3, 3>(0, 0) = rotationMatrix;
transformMatrix.topRightCorner(3, 1) = t;

//点云变换
pcl::transformPointCloud(*cloud_in, *cloud_out, transformMatrix);
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19

Eigen库使用教程: C++矩阵库 Eigen 快速入门