Eigen::Matrix<double,4,4> 到 Eigen::Quaterniond

Question

Eigen::Matrix4d transformation_matrix; //assume this is initialized
Eigen::Matrix4d &matrix = transformation_matrix;   
Eigen::Quaterniond quat;
quat(matrix);

我正在尝试从变换矩阵中找到一个旋转矩阵。 Eigen::Quaterniond 库 toRotationMatrix 中已经有一个 API。但要使用它，我需要一个 4x4 Quaterniond（如果有误，请更正）。

得到编译错误

error: no match for call to ‘(Eigen::Quaterniond {aka Eigen::Quaternion<double>}) (const Matrix4d&)’

请帮忙。 Followed this link for conversion

Eigen::Quaterniond quat;
quat(matrix);    

在初始化 Quaterniond 时，我得到一个不同的错误：

Eigen::internal::quaternionbase_assign_impl<Eigen::Matrix<double, 4, 4>, 4, 4>’ used in nested name specifier
   internal::quaternionbase_assign_impl<MatrixDerived>::run(*this, xpr.derived());

Answer 1

你在这里做什么：

Eigen::Quaterniond quat;
quat(matrix);

正在创建一个四元数，然后用一个矩阵将其称为operator()。但据我所知，四元数甚至没有任何 operator()：documentation

看看question you referred to中ggael的第一个答案。您可以使用四元数的构造函数：

Eigen::Quaterniond quat(matrix);

或者是赋值运算符：

Eigen::Quaterniond quat;
quat = matrix;

两者都是为矩阵定义的。但是，我不能告诉你，它们是否适用于 4x4 矩阵。如果不提取矩阵的 3x3 旋转部分。

编辑：

在我的计算机上进行快速测试后，您无法将 4x4 矩阵传递给四元数。请改用Eigen::Matrix3d 或执行以下操作：

Eigen::Quaterniond quat(matrix.topLeftCorner<3, 3>());

编辑 2：

我正在尝试从变换矩阵中找到一个旋转矩阵。 Eigen::Quaterniond 库中已经有一个 API toRotationMatrix。但是要使用它，我需要一个 4x4 四元数（如果有误，请更正）。

嗯，这并不完全正确。可以将旋转矩阵转换为四元数，将四元数转换为旋转矩阵。在 4x4 矩阵中，旋转部分包含在左上角的 3x3 子矩阵中。但是，在一般的变换矩阵中，这部分不一定只是旋转。它还可以包含其他转换，例如缩放。在这种情况下，我不确定是否可以直接将其转换为四元数而无需先提取旋转部分。我对此表示怀疑，但我不确定。但是，如果你有一个通用的变换矩阵，你可以通过计算它的行​​列式来测试上面的 3x3 部分是否是纯旋转。如果为 1，则表示纯旋转。如果不是这种情况，请查看this link 来计算旋转部分。 如果您的目标是仅提取 4x4 矩阵的旋转，则根本不需要四元数。旋转矩阵和四元数只是同一事物的不同表示。