Hallert: Die grundlegenden Projektionsbeziehungen der Photogrammetrie 35
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Bild 3 Die Lage nach der Rotation ß in die positive
%.,2- Richtung gesehen
ref
Die Beziehung zwischen den Koordinaten zy, Yrs Zr
und %-4ß, Yraß, Zrag Wird sofort aus Bild 3 erhalten
Tro = Trap |
Yra = Yrag COS B + Zrag Sin P | (2)
Zra = — Yraß SiN ß + Zraß COS P.
Die dritte und letzte Rotation » wird um die Achse 2,545
vorgenommen (Bild 4):
Wir finden sofort
Wpyg 7 — Upg, COS Y + Yraßy SID y |
Yrap = — Tragy SIN ?' I Yraßy COS V | (3)
Trag — Zragy-
Wenn man nun (3) in (2) und dann (2) in (1) substi-
tuiert, erhält man nach einigen Rechnungen und wenn
man die Koordinaten Zragys Yrapy Und Zryp, mit Cp, yr
und z, bezeichnet:
x= 2p (eos « eos ?' — sin x sin f sin 7)
+ yr (cos « sin y 4- sin x sin f eos y) —
— Zr sin « cos ß (4a)
y — — %r cos f sin y + yr cos ß cos y -- zr sin f (4b)
X,
Car TL
xr
= A Vripr
ed VY
De e
K —» Vrs
— \
Zr, uL. \
Bild 4 Die Lage nach der Rotation y in die positive
25,5," Richtung gesehen
z Zr (sin x cos y + cos sin f sin y) +.
yr (sin x sin y — cos x sin B cos y) +
zp cos x cos f.
(40)
Wenn man die Koordinaten z;, yr, 2; als Funktionen der
x, y, z ausdrücken will, kann man die Gl. (1), (
2) und (3)
umgekehrt aufstellen und dann die Substitution durch
führen.
Durch die Matrizenrechnung kónnen allerdings diese
Operationen wesentlieh vereinfacht werden.
Die Ausdrücke (1), (2) und (3) werden mit gewóhnlichen
Matrizenbezeichnungen :
ao cos x, 0, — sin ^
(z)= 0. 1. 0 E
z sin a, 0, cos x /
ra 1, 0, 0
(wm) : (0. cos ß, sin 6) :
Zr 0, — sin f, cos ff
Vp. eos ^, sin }, 0
Yraß |=\- sin 7, eos y, 0]:
ZrxB 0, 0, 1
Man findet dann sofort
æ
(s) = M, M3
oder
see
sin a, 0, cos ^
N
Pray
Cru Lp
Yra| =M, (ve) (la)
“re Zra
Trag Trap
Yrag | = Mp \yrag| (2)
Zpaß Zra8
c 3 3.22
rafy Lragy
bras, = M, : "| (a)
rof; Frais
Vra gy
> M, : YreBy
rs fy
x cos x, 0, — sin 1, 0, 0 cos y, sin», 0
( = 9.1 0 } 0, cos B, sin B |: sing cos,
0, — sin f, cos fi 0, 0, 1
*\ YraBy
ar.
“rafly
Nach ausgeführter Multiplikation der Matrizen (wobei
die Regeln solcher Multiplikationen selbstverstündlich
berücksichtigt werden‘ müssen) findet man die Gl. (4).
In Matrizenform lauter diese:
x cos à cos y — sin w sin fsin 77, cos a sin y +
( ( — cos B sin y,
z sin a cos y + cos a sin f sin y, sin a sin 7 —
+ sin « sin B cos y,
cos ß cos. y,
— cos. x sin fi cos ?',
]
oder *
Sämtliche Matrizen sind aber
— sin’a cos ß\ [zp
sin f | y, | - (M)
eos x cos B/ \z
op
J) = Mag," s]. 6)
- sogenannte orthogonale
Matrizen. Die Produktssummen beliebiger Paare von
Zeilen und Kolonnen jeder Matrize sollen Null sein und
die Determinante soll den Wert 1 haben. Daraus folgt, daß
die reziproken und die transponierten Werte der einzelnen
Matrizen identisch sind und daß man folglich durch
Transponierung oder Austauschen von Kolonnen gegen
Zeilen die Funktionszusammenhänge umkehren kann.
36
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