방향코사인행렬, 오일러각, 그리고 쿼터니언
“좌표계간의 상호 변환 관계를 말하다”
“물체의 자세 변화를 수학적으로 표현하고 싶은 개발자를 위한 책”
이 책은 방향코사인행렬, 오일러각, 쿼터니언과 이들의 시간 변화율에 대한 것입니다. 세 가지 주제로 나뉘어 있는데, 첫째는 벡터를 여러 개의 서로 다른 직교 좌표계로 표현하는 방법이고, 둘째는 벡터를 여러 개의 서로 다른 직교 좌표계에서 미분하는 방법입니다. 그리고 마지막으로 여러 개의 서로 다른 직교 좌표계에서 표현된 벡터나 또는 미분된 벡터를 상호 변환하는 방법입니다. 이 세 가지 주제를 이해하면 3차원 공간 상에서 운동하는 강체의 자세와 자세 변화를 기준 좌표계로 표현할 수 있고, 그 표현을 다른 좌표계로 변환할 수도 있습니다.
왜 세 가지 방법을 다 배워야 할까요? 방향코사인행렬, 오일러각 그리고 쿼터니언은 서로 다른 장점과 단점을 갖고 있습니다. 보완 관계에 있습니다. 어떤 응용 문제에서는 방향코사인행렬이나 쿼터니언이 편리하고 또다른 문제에서는 오일러각이 적합합니다. 한 가지만 사용할 지, 서로 간의 상호 변환 관계식을 이용하여 두세 가지를 함께 사용할 지는 응용 문제와 개발자의 판단에 달려 있습니다.