物理と数学:老人のつぶやき

物理とか数学とかに関した、気ままな話題とか日常の生活で思ったことや感じたこと、自分がおもしろく思ったことを綴る。

gimbal lock

2013-11-23 18:16:05 | 数学

Euler 角を用いた空間回転でgimbal lockという現象が起こるのだという。その名前は聞いていたが、ようやくそのことを調べたいと思うようになった。

ところが、このgimbal lockという現象がどういう現象であるかもまだ知らない。ただ、知っているのはそういう現象があって、Euler角による回転がその場合には機能しないということだけである。

Euler角による空間回転ではその回転行列の中に三角関数がたくさん出てくるが、そのために違う角度でも同じ回転を与えるために角度と回転とが1対1に対応していない。こういう現象があり、その辺の事情も調べて書いておきたい。sinとかcos関数は2piの周期性をもっているから、原始的な話としては回転と角度は1対多対応である。

しかし、その辺は回転の角度をあるきまった範囲に限定をすれば、1対1にすることができる。だが、このginbal lockはこれとは別の現象らしい。

それくらいの知識しかまだ現在では持ち合わせていない。だが、もう少しきちんとした話を書かないといけない。

昨日、大体Euler角による回転の話を図を除いておおよそ書き上げたのだが、それでこの話をおしまいにはできそうにない。というのはこの角度と回転の対応の問題とかgimbal lockの問題が残っているから。