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pythonで三次元座標の回転移動を行いたい

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doraemon_pha

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やりたいこと

三次元の散布図をプロットした際に、特定のプロットを原点を中心にz軸上に回転運動し、それに伴い他のプロットも同様の回転運動をさせるプログラムを作成したいのですが、見当がつきませんでした

申し訳ございません、表記が抽象的でしたので追記です
(x,y,z)=(-3,3,5)の点における原点からの距離をrとしたときに
(x',y',z')=(0,0,r)という座標に変換を行いたい、それにともなった他のプロットの移動を行いたいということです

import numpy as np
X = [0, 1, -3, 5] 
Y = [0, -10, 3, 10]
Z = [0, 5, 5, -10]
#原点を中心に(x,y,z)=(-3,3,5)のプロットをz軸上に回転移動したい
#ほかのプロットも同様の回転移動をさせたい
import matplotlib.pyplot as plt

from mpl_toolkits.mplot3d import Axes3D

fig = plt.figure()
ax = Axes3D(fig)

ax.set_xlabel("X")
ax.set_ylabel("Y")
ax.set_zlabel("Z")

ax.plot(X,Y,Z,marker="o",linestyle='None')

plt.show()

調べたこと

クォータニオンによるオイラー角への変換などが調べると出てきますが、理解が及びませんでした

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  • doraemon_pha

    2020/07/17 23:38

    yymt様
    ありがとうございます。
    この場合ですと、(0,0,r)と(-3,3,5)を結ぶ線に直交する原点を通る軸に対して回転運動を行えばよいということでしょうか。
    そのような回転であれば、他の点における同様な回転運動が可能であると思いました。

    キャンセル

  • yymmt

    2020/07/17 23:56

    (-3,3,5)から(0,0,r)に対する変換は無限にあるので、もう1点決めないと決まらないという話です。どれか一つでよいということであれば、適当に決めれば良いです。

    キャンセル

  • doraemon_pha

    2020/07/18 00:04

    yymmt様
    ご回答ありがとうございます。
    確かに(-3,3,5)から(0,0,r)に対する変換は無限にあることが理解できました。
    今回は原点に存在する点を固定したいので、もう一点を原点としてみます。
    早速のご回答誠にありがとうございます。

    キャンセル

回答 1

checkベストアンサー

0

代表点(x,y,z)=(-3,3,5)を極座標変換してθとΦを得たら、それを他の点にも同じ様に与えて回転させてあげる感じでしょうか。
参考:三次元直交座標と極座標との変換〜pythonでの実装〜

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  • 2020/07/18 00:21

    あ、なんかイメージわいてきました。代表点がz軸に回転するような、原点とxy平面を通る任意の回転軸中心に、他の点も回転させたいということですかね?
    それですと、上のコメントのURLの下の方にある「ロドリゲスの回転公式」が該当しそうです。これをnumpyとかで与えてあげればあるいは…?

    キャンセル

  • 2020/07/18 14:28

    jeanbiego様
    ご回答ありがとうございます。
    記載していただいたリンクを基にプログラムをコードしたところ思った通りに回転移動を実行することができました。
    ありがとうございます。

    キャンセル

  • 2020/07/18 19:54

    拙いアドバイスでしたが、無事できたということで良かったです。

    キャンセル

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