使用Python编写的change_coordinate_frame()函数实现坐标系的变换

下面是一个使用Python编写的change_coordinate_frame()函数的示例，用于实现坐标系的变换。

import numpy as np

def change_coordinate_frame(vector, rotation_matrix):
    """将给定向量从当前坐标系转换到新的坐标系中"""
    return np.dot(rotation_matrix, vector)

# 定义当前坐标系和新的坐标系的旋转矩阵
rotation_matrix = np.array([[0, -1, 0], [1, 0, 0], [0, 0, 1]])

# 测试向量
vector = np.array([1, 0, 0])

# 执行坐标系变换
new_vector = change_coordinate_frame(vector, rotation_matrix)

# 输出结果
print("原始向量:", vector)
print("旋转矩阵:", rotation_matrix)
print("变换后的向量:", new_vector)

输出结果为：

原始向量: [1 0 0]
旋转矩阵: [[ 0 -1  0]
 [ 1  0  0]
 [ 0  0  1]]
变换后的向量: [0 1 0]

在上述示例中，定义了一个change_coordinate_frame()函数，该函数接受一个向量和一个旋转矩阵作为参数，并返回在新坐标系中的向量。

然后，创建了一个旋转矩阵，将其传递给change_coordinate_frame()函数，同时传递一个原始向量。函数内部使用np.dot()函数来计算旋转矩阵和向量的乘积，从而实现坐标系的变换。最后，将变换后的向量打印出来。

在该示例中，原始向量为[1, 0, 0]，旋转矩阵为：

[[ 0 -1  0]
 [ 1  0  0]
 [ 0  0  1]]

执行坐标系变换后，得到的新向量为[0, 1, 0]。这表示在新坐标系中，原始向量沿着y轴旋转了90度。

通过这种方式，可以将一个向量从一个坐标系转换到另一个坐标系，从而实现坐标系的变换。