Coordinate Systems / 座標系¶

Note: English version follows after the Japanese section. / 日本語の後に英語版があります。

1. 概要¶

このドキュメントについて¶

StampFlyエコシステムで使用する座標系の定義と、各コンポーネント間の座標変換について説明します。

対象読者¶

シミュレータ開発者
ファームウェア開発者
可視化ツール開発者

2. 座標系の定義¶

計算用座標系: NED (North-East-Down)¶

制御計算・シミュレーションで使用する座標系です。

軸	正方向	説明
X	北 / 前方	機体の前進方向
Y	東 / 右	機体の右方向
Z	下	重力方向（地面向き）

        X (前/北)
        ▲
        │
        │
        ●───────▶ Y (右/東)
       ╱
      ╱
     ▼
    Z (下)

使用箇所: - ファームウェア（姿勢制御、位置制御） - シミュレーション（物理演算） - 制御設計（モデル、伝達関数）

シミュレーション用座標系: Genesis (Z-up)¶

Genesis物理エンジンで使用する座標系です。ロボットシミュレーションの標準的なZ-up座標系です。

軸	正方向	説明
X	水平	右方向（慣例）
Y	水平	前方向（慣例）
Z	上	重力の逆方向

        Z (上)
        ▲
        │
        │
        │
        ●───────▶ Y (前?)
       ╱
      ╱
     ▼
    X (右?)

使用箇所: - Genesis物理シミュレーション - 強化学習環境

重力設定: gravity=(0, 0, -9.81) （Z軸負方向）

表示用座標系: WebGL/Three.js (Y-up, Z-forward)¶

3D可視化で使用する座標系です。機体後方からのカメラ視点を基準とします。

軸	正方向	説明
X	左	機体の左方向（右手系維持のため）
Y	上	画面上方向
Z	前	機体の前進方向

        Y (上)
        ▲
        │
        │     Z (前)
        │    ╱
        │   ╱
        │  ╱
  X ◀───●
 (左)

※ 右手系: Y × Z = X （上 × 前 = 左）

使用箇所: - STLファイル（3Dメッシュデータ） - WebGLビュワー - Three.jsベースの可視化ツール

3. 位置の座標変換¶

NED → WebGL 変換¶

シミュレーション結果を可視化する際の座標変換です。右手系を維持します。

WebGL	=	NED	説明
x	=	-y	東/右 → 左（符号反転）
y	=	-z	下 → 上（符号反転）
z	=	+x	北/前 → 前

// NED座標からWebGL座標への変換（右手系維持）
// Convert from NED to WebGL coordinates (preserves handedness)
function nedToWebGL(ned) {
    return {
        x: -ned.y,   // East/Right → Left (sign inverted)
        y: -ned.z,   // Down → Up (sign inverted)
        z:  ned.x    // North/Forward → Forward
    };
}

WebGL → NED 変換¶

3Dモデルの位置をシミュレーションに取り込む際の座標変換です。

NED	=	WebGL	説明
x	=	+z	前 → 北/前
y	=	-x	左 → 東/右（符号反転）
z	=	-y	上 → 下（符号反転）

// WebGL座標からNED座標への変換
// Convert from WebGL to NED coordinates
function webglToNED(webgl) {
    return {
        x:  webgl.z,   // Forward → North
        y: -webgl.x,   // Left → East/Right (sign inverted)
        z: -webgl.y    // Up → Down (sign inverted)
    };
}

変換行列¶

        | 0 -1  0 |
T_NED→WebGL = | 0  0 -1 |    det(T) = +1 (右手系維持)
        | 1  0  0 |

NED → Genesis 変換¶

制御計算結果をGenesisシミュレーションに渡す際の座標変換です。

Genesis	=	NED	説明
x	=	+y	東/右 → X
y	=	+x	北/前 → Y
z	=	-z	下 → 上（符号反転）

# NED座標からGenesis座標への変換
# Convert from NED to Genesis coordinates
def ned_to_genesis(ned):
    return {
        'x': ned['y'],    # East/Right → X
        'y': ned['x'],    # North/Forward → Y
        'z': -ned['z']    # Down → Up (sign inverted)
    }

Genesis → NED 変換¶

Genesisシミュレーション結果を制御計算に渡す際の座標変換です。

NED	=	Genesis	説明
x	=	+y	Y → 北/前
y	=	+x	X → 東/右
z	=	-z	上 → 下（符号反転）

# Genesis座標からNED座標への変換
# Convert from Genesis to NED coordinates
def genesis_to_ned(genesis):
    return {
        'x': genesis['y'],    # Y → North/Forward
        'y': genesis['x'],    # X → East/Right
        'z': -genesis['z']    # Up → Down (sign inverted)
    }

WebGL（STL） → Genesis 変換¶

STLファイル（WebGL座標）をGenesisシミュレーションに読み込む際の座標変換です。

Genesis	=	WebGL	説明
x	=	-x	左 → 右（符号反転）
y	=	+z	前 → 前
z	=	+y	上 → 上

# WebGL（STL）座標からGenesis座標への変換
# Convert from WebGL (STL) to Genesis coordinates
def webgl_to_genesis(webgl):
    return {
        'x': -webgl['x'],   # Left → Right (sign inverted)
        'y':  webgl['z'],   # Forward → Forward
        'z':  webgl['y']    # Up → Up
    }

変換行列:

              | -1  0  0 |
T_WebGL→Genesis = |  0  0  1 |    det(T) = +1 (右手系維持)
              |  0  1  0 |

Genesis → WebGL（STL）変換¶

Genesisシミュレーション結果をWebGLで可視化する際の座標変換です。

WebGL	=	Genesis	説明
x	=	-x	右 → 左（符号反転）
y	=	+z	上 → 上
z	=	+y	前 → 前

# Genesis座標からWebGL座標への変換
# Convert from Genesis to WebGL coordinates
def genesis_to_webgl(genesis):
    return {
        'x': -genesis['x'],   # Right → Left (sign inverted)
        'y':  genesis['z'],   # Up → Up
        'z':  genesis['y']    # Forward → Forward
    }

GenesisでのSTL読み込み例¶

import genesis as gs

# STLファイルを読み込む際、Genesisが自動的に座標を解釈
# ただし、軸の対応を明示的に変換する場合：
mesh = scene.add_entity(
    gs.morphs.Mesh(
        file='frame.stl',
        scale=0.001,  # mm → m
        # 必要に応じて回転でWebGL→Genesis座標変換
        # euler=(90, 0, 0) などで調整
    ),
)

注意: Genesisは多くのSTL形式を自動認識しますが、軸の向きが期待と異なる場合はeulerパラメータで回転調整が必要です。

4. 回転の座標変換¶

回転軸の対応¶

NED回転軸	WebGL回転軸	備考
X (Roll)	Z	同じ向き
Y (Pitch)	-X	向き反転
Z (Yaw)	-Y	向き反転

なぜPitchとYawが符号反転？¶

位置の軸対応から:
  NED Y (右) → WebGL -X (左)  → Pitch軸が反転
  NED Z (下) → WebGL -Y (上方向の負) → Yaw軸が反転

NED:   +Pitch = 機首上げ（Y軸右向き、右手法則）
WebGL: +X回転 = 機首下げ（X軸左向き、右手法則）
→ 同じ「機首上げ」には符号反転が必要

NED:   +Yaw = 右旋回（Z軸下向き、右手法則）
WebGL: +Y回転 = 左旋回（Y軸上向き、右手法則）
→ 同じ「右旋回」には符号反転が必要

NED回転 → WebGL回転変換¶

// NED姿勢からWebGL回転への変換（右手系維持）
// Convert from NED attitude to WebGL rotation (preserves handedness)
function nedRotationToWebGL(roll, pitch, yaw) {
    return {
        x: -pitch,   // Pitch → WebGL X rotation (sign inverted)
        y: -yaw,     // Yaw → WebGL Y rotation (sign inverted)
        z:  roll     // Roll → WebGL Z rotation
    };
}

Three.jsでの実装¶

// 回転順序の設定（NED ZYX → WebGL YXZ）
// Set rotation order (NED ZYX → WebGL YXZ)
mesh.rotation.order = 'YXZ';

// NED姿勢を適用
// Apply NED attitude to mesh
function applyNEDAttitude(mesh, roll, pitch, yaw) {
    mesh.rotation.set(
        -pitch,   // X: Pitch (sign inverted)
        -yaw,     // Y: Yaw (sign inverted)
        roll      // Z: Roll
    );
}

検証例¶

NED姿勢	WebGL回転	見た目
Roll = +30°	rotation.z = +30°	右翼下げ
Pitch = +30°	rotation.x = -30°	機首上げ
Yaw = +30°	rotation.y = -30°	右旋回

5. 回転の表現（NED座標系）¶

オイラー角¶

角度	軸	正方向	説明
Roll (φ)	X軸	右翼下げ	横揺れ
Pitch (θ)	Y軸	機首上げ	縦揺れ
Yaw (ψ)	Z軸	右旋回	偏揺れ

回転順序¶

ZYX順（Yaw → Pitch → Roll）を使用します。

R = Rz(ψ) × Ry(θ) × Rx(φ)

6. 設計方針¶

アセットとロジックの分離¶

┌─────────────────────┐     ┌─────────────────────┐
│     Simulation      │     │    Visualization    │
│    (NED座標系)      │────▶│   (WebGL座標系)     │
│                     │ 変換 │                     │
│  - 姿勢制御         │     │  - Three.js描画     │
│  - 位置制御         │     │  - WebGLレンダリング │
│  - 物理演算         │     │                     │
└─────────────────────┘     └─────────────────────┘
                                    ▲
                                    │ 変換不要
                              ┌─────┴─────┐
                              │ STL Files │
                              │(WebGL座標)│
                              └───────────┘

理由¶

方針	理由
STLはWebGL座標で保存	表示時に変換不要、3Dツールとの互換性
計算はNEDで実行	航空工学の標準、制御理論との整合性
変換は可視化レイヤで	単一の変換ポイント、保守性向上

7. 関連ファイル¶

ファイル	説明
`simulator/sandbox/coord_transformer/`	座標変換ツール
`simulator/sandbox/webgl_viewer/`	STLビュワー
`simulator/sandbox/genesis_sim/`	Genesis物理シミュレータ
`simulator/assets/meshes/parts/`	STLファイル（WebGL座標）

8. 座標系比較サマリー¶

システム	右	上	前	重力
NED	+Y	-Z	+X	+Z
Genesis	+X	+Z	+Y	-Z
WebGL	-X	+Y	+Z	-Y

9. IMU 軸変換（BMI270 → 機体座標系）¶

BMI270 の物理軸配置¶

BMI270 は StampFly 基板上で以下のように実装されている：

BMI270 軸	基板上の方向
+X	機体右方向
+Y	機体前方向
+Z	機体上方向

センサー座標系 → NED 機体座標系の変換¶

軸変換自体は、firmware/vehicle（旧 vehicle_new。2026年のpromotionで現行機に昇格、レイヤードの旧ファームは firmware/vehicle_old として凍結）では、タスク層ではなくHALドライバ本体（firmware/vehicle/components/sf_hal_bmi270/src/bmi270_wrapper.cpp）で吸収する（方針: ドライバは呼び出し側に機体軸[FRD]の量を返し、チップ軸を意識させない）。加速度はここでは単位[g]のまま軸のみ変換され、[m/s²]への換算は呼び出し側（firmware/vehicle/tasks/imu_task.cpp）で行う：

NED機体軸	=	BMI270軸	説明
body_x（前方）	=	+sensor_y	BMI270 Y → NED X
body_y（右方）	=	+sensor_x	BMI270 X → NED Y
body_z（下方）	=	-sensor_z	BMI270 Z → NED -Z（符号反転）

// bmi270_wrapper.cpp での変換（軸のみ。単位変換[g]→[m/s²]は呼び出し側imu_task.cppが行う）
// BMI270チップ座標系 → 機体座標系(NED/FRD) 変換
static AccelData toBodyFrame(const bmi270_accel_t& c)
{
    return AccelData{c.y, c.x, -c.z};
}
static GyroData toBodyFrame(const bmi270_gyro_t& c)
{
    return GyroData{c.y, c.x, -c.z};
}

注: この対応（body.x=chip.y, body.y=chip.x, body.z=-chip.z）は、飛行実績のある firmware/vehicle_old（旧 imu_task 実装）で確認済みの搭載向きをそのまま踏襲したもの。

変換行列¶

              |  0  1  0 |
T_BMI270→NED = |  1  0  0 |    det(T) = -1 → 座標系の向きが反転するため符号反転が必要
              |  0  0 -1 |

注意: この変換はハードウェア基板設計に依存する。基板リビジョンが変わった場合は実装を確認すること。

1. Overview¶

About This Document¶

This document defines the coordinate systems used in the StampFly ecosystem and explains coordinate transformations between components.

Target Audience¶

Simulator developers
Firmware developers
Visualization tool developers

2. Coordinate System Definitions¶

Computation Coordinate System: NED (North-East-Down)¶

Used for control calculations and simulation.

Axis	Positive Direction	Description
X	North / Forward	Aircraft forward direction
Y	East / Right	Aircraft right direction
Z	Down	Gravity direction (toward ground)

        X (Forward/North)
        ▲
        │
        │
        ●───────▶ Y (Right/East)
       ╱
      ╱
     ▼
    Z (Down)

Used in: - Firmware (attitude control, position control) - Simulation (physics computation) - Control design (models, transfer functions)

Simulation Coordinate System: Genesis (Z-up)¶

Coordinate system used by the Genesis physics engine. Standard Z-up coordinate system for robot simulation.

Axis	Positive Direction	Description
X	Horizontal	Right (convention)
Y	Horizontal	Forward (convention)
Z	Up	Opposite to gravity

        Z (Up)
        ▲
        │
        │
        │
        ●───────▶ Y (Forward?)
       ╱
      ╱
     ▼
    X (Right?)

Used in: - Genesis physics simulation - Reinforcement learning environments

Gravity setting: gravity=(0, 0, -9.81) (negative Z direction)

Display Coordinate System: WebGL/Three.js (Y-up, Z-forward)¶

Used for 3D visualization. Based on rear-following camera view.

Axis	Positive Direction	Description
X	Left	Aircraft left (to preserve right-handedness)
Y	Up	Screen up
Z	Forward	Aircraft forward direction

        Y (Up)
        ▲
        │
        │     Z (Forward)
        │    ╱
        │   ╱
        │  ╱
  X ◀───●
(Left)

※ Right-handed: Y × Z = X (Up × Forward = Left)

Used in: - STL files (3D mesh data) - WebGL viewer - Three.js-based visualization tools

3. Position Coordinate Transformations¶

NED → WebGL Transformation¶

Coordinate transformation for visualizing simulation results. Preserves right-handedness.

WebGL	=	NED	Description
x	=	-y	East/Right → Left (sign inverted)
y	=	-z	Down → Up (sign inverted)
z	=	+x	North/Forward → Forward

// Convert from NED to WebGL coordinates (preserves handedness)
function nedToWebGL(ned) {
    return {
        x: -ned.y,   // East/Right → Left (sign inverted)
        y: -ned.z,   // Down → Up (sign inverted)
        z:  ned.x    // North/Forward → Forward
    };
}

WebGL → NED Transformation¶

Coordinate transformation for importing 3D model positions into simulation.

NED	=	WebGL	Description
x	=	+z	Forward → North/Forward
y	=	-x	Left → East/Right (sign inverted)
z	=	-y	Up → Down (sign inverted)

// Convert from WebGL to NED coordinates
function webglToNED(webgl) {
    return {
        x:  webgl.z,   // Forward → North
        y: -webgl.x,   // Left → East/Right (sign inverted)
        z: -webgl.y    // Up → Down (sign inverted)
    };
}

Transformation Matrix¶

            | 0 -1  0 |
T_NED→WebGL = | 0  0 -1 |    det(T) = +1 (preserves handedness)
            | 1  0  0 |

NED → Genesis Transformation¶

Coordinate transformation for passing control computation results to Genesis simulation.

Genesis	=	NED	Description
x	=	+y	East/Right → X
y	=	+x	North/Forward → Y
z	=	-z	Down → Up (sign inverted)

# Convert from NED to Genesis coordinates
def ned_to_genesis(ned):
    return {
        'x': ned['y'],    # East/Right → X
        'y': ned['x'],    # North/Forward → Y
        'z': -ned['z']    # Down → Up (sign inverted)
    }

Genesis → NED Transformation¶

Coordinate transformation for passing Genesis simulation results to control computation.

NED	=	Genesis	Description
x	=	+y	Y → North/Forward
y	=	+x	X → East/Right
z	=	-z	Up → Down (sign inverted)

# Convert from Genesis to NED coordinates
def genesis_to_ned(genesis):
    return {
        'x': genesis['y'],    # Y → North/Forward
        'y': genesis['x'],    # X → East/Right
        'z': -genesis['z']    # Up → Down (sign inverted)
    }

WebGL (STL) → Genesis Transformation¶

Coordinate transformation for loading STL files (WebGL coordinates) into Genesis simulation.

Genesis	=	WebGL	Description
x	=	-x	Left → Right (sign inverted)
y	=	+z	Forward → Forward
z	=	+y	Up → Up

# Convert from WebGL (STL) to Genesis coordinates
def webgl_to_genesis(webgl):
    return {
        'x': -webgl['x'],   # Left → Right (sign inverted)
        'y':  webgl['z'],   # Forward → Forward
        'z':  webgl['y']    # Up → Up
    }

Transformation Matrix:

              | -1  0  0 |
T_WebGL→Genesis = |  0  0  1 |    det(T) = +1 (preserves handedness)
              |  0  1  0 |

Genesis → WebGL (STL) Transformation¶

Coordinate transformation for visualizing Genesis simulation results in WebGL.

WebGL	=	Genesis	Description
x	=	-x	Right → Left (sign inverted)
y	=	+z	Up → Up
z	=	+y	Forward → Forward

# Convert from Genesis to WebGL coordinates
def genesis_to_webgl(genesis):
    return {
        'x': -genesis['x'],   # Right → Left (sign inverted)
        'y':  genesis['z'],   # Up → Up
        'z':  genesis['y']    # Forward → Forward
    }

Loading STL in Genesis¶

import genesis as gs

# When loading STL files, Genesis automatically interprets coordinates
# However, to explicitly transform axes:
mesh = scene.add_entity(
    gs.morphs.Mesh(
        file='frame.stl',
        scale=0.001,  # mm → m
        # Adjust with rotation for WebGL→Genesis coordinate transform if needed
        # euler=(90, 0, 0) etc.
    ),
)

Note: Genesis auto-recognizes many STL formats, but if axis orientation differs from expectation, use the euler parameter for rotation adjustment.

4. Rotation Coordinate Transformation¶

Rotation Axis Mapping¶

NED Rotation Axis	WebGL Rotation Axis	Note
X (Roll)	Z	Same direction
Y (Pitch)	-X	Direction inverted
Z (Yaw)	-Y	Direction inverted

Why are Pitch and Yaw Sign Inverted?¶

From position axis mapping:
  NED Y (Right) → WebGL -X (Left)  → Pitch axis inverted
  NED Z (Down) → WebGL -Y (negative Up) → Yaw axis inverted

NED:   +Pitch = Nose up (Y-axis points right, right-hand rule)
WebGL: +X rotation = Nose down (X-axis points left, right-hand rule)
→ To get "nose up", sign must be inverted

NED:   +Yaw = Turn right (Z-axis points down, right-hand rule)
WebGL: +Y rotation = Turn left (Y-axis points up, right-hand rule)
→ To get "turn right", sign must be inverted

NED Rotation → WebGL Rotation Transformation¶

// Convert from NED attitude to WebGL rotation (preserves handedness)
function nedRotationToWebGL(roll, pitch, yaw) {
    return {
        x: -pitch,   // Pitch → WebGL X rotation (sign inverted)
        y: -yaw,     // Yaw → WebGL Y rotation (sign inverted)
        z:  roll     // Roll → WebGL Z rotation
    };
}

Three.js Implementation¶

// Set rotation order (NED ZYX → WebGL YXZ)
mesh.rotation.order = 'YXZ';

// Apply NED attitude to mesh
function applyNEDAttitude(mesh, roll, pitch, yaw) {
    mesh.rotation.set(
        -pitch,   // X: Pitch (sign inverted)
        -yaw,     // Y: Yaw (sign inverted)
        roll      // Z: Roll
    );
}

Verification Examples¶

NED Attitude	WebGL Rotation	Appearance
Roll = +30°	rotation.z = +30°	Right wing down
Pitch = +30°	rotation.x = -30°	Nose up
Yaw = +30°	rotation.y = -30°	Turn right

5. Rotation Representation (NED Coordinate System)¶

Euler Angles¶

Angle	Axis	Positive Direction	Description
Roll (φ)	X-axis	Right wing down	Bank angle
Pitch (θ)	Y-axis	Nose up	Elevation angle
Yaw (ψ)	Z-axis	Turn right	Heading angle

Rotation Order¶

ZYX order (Yaw → Pitch → Roll) is used.

R = Rz(ψ) × Ry(θ) × Rx(φ)

6. Design Principles¶

Separation of Assets and Logic¶

┌─────────────────────┐     ┌─────────────────────┐
│     Simulation      │     │    Visualization    │
│  (NED coordinates)  │────▶│ (WebGL coordinates) │
│                     │transform│                  │
│  - Attitude control │     │  - Three.js render  │
│  - Position control │     │  - WebGL rendering  │
│  - Physics engine   │     │                     │
└─────────────────────┘     └─────────────────────┘
                                    ▲
                                    │ No transform needed
                              ┌─────┴─────┐
                              │ STL Files │
                              │ (WebGL)   │
                              └───────────┘

Rationale¶

Principle	Reason
Store STL in WebGL coordinates	No transform for display, compatibility with 3D tools
Compute in NED	Aerospace standard, consistency with control theory
Transform in visualization layer	Single transformation point, improved maintainability

File	Description
`simulator/sandbox/coord_transformer/`	Coordinate transformation tool
`simulator/sandbox/webgl_viewer/`	STL viewer
`simulator/sandbox/genesis_sim/`	Genesis physics simulator
`simulator/assets/meshes/parts/`	STL files (WebGL coordinates)

8. Coordinate System Comparison Summary¶

System	Right	Up	Forward	Gravity
NED	+Y	-Z	+X	+Z
Genesis	+X	+Z	+Y	-Z
WebGL	-X	+Y	+Z	-Y

9. IMU Axis Mapping (BMI270 → Body Frame)¶

BMI270 Physical Axis Orientation¶

The BMI270 is mounted on the StampFly PCB with the following orientation:

BMI270 Axis	PCB Direction
+X	Aircraft right
+Y	Aircraft forward
+Z	Aircraft up

Sensor Frame → NED Body Frame Transformation¶

In firmware/vehicle (formerly vehicle_new; promoted to the primary firmware in 2026, with the earlier layered firmware frozen at firmware/vehicle_old), the axis swap itself is absorbed inside the HAL driver rather than the task layer: firmware/vehicle/components/sf_hal_bmi270/src/bmi270_wrapper.cpp (policy: drivers return body-frame [FRD] quantities to callers, never chip axes). Acceleration stays in [g] here; conversion to [m/s²] happens separately in the caller (firmware/vehicle/tasks/imu_task.cpp):

NED Body Axis	=	BMI270 Axis	Description
body_x (forward)	=	+sensor_y	BMI270 Y → NED X
body_y (right)	=	+sensor_x	BMI270 X → NED Y
body_z (down)	=	-sensor_z	BMI270 Z → NED -Z (sign inverted)

// Transformation in bmi270_wrapper.cpp (axis only; unit conversion [g]->[m/s^2]
// happens in the caller, imu_task.cpp)
// BMI270 chip coordinate system -> body coordinate system (NED/FRD)
static AccelData toBodyFrame(const bmi270_accel_t& c)
{
    return AccelData{c.y, c.x, -c.z};
}
static GyroData toBodyFrame(const bmi270_gyro_t& c)
{
    return GyroData{c.y, c.x, -c.z};
}

Note: This mapping (body.x=chip.y, body.y=chip.x, body.z=-chip.z) simply carries over the mounting orientation verified on the flight-proven firmware/vehicle_old (the earlier imu_task implementation).

Transformation Matrix¶

              |  0  1  0 |
T_BMI270→NED = |  1  0  0 |    det(T) = -1 → handedness changes, hence sign inversion needed
              |  0  0 -1 |

Note: This transformation depends on the hardware PCB layout. Verify the implementation if the board revision changes.

Coordinate Systems / 座標系¶

1. 概要¶

このドキュメントについて¶

対象読者¶

2. 座標系の定義¶

計算用座標系: NED (North-East-Down)¶

シミュレーション用座標系: Genesis (Z-up)¶

表示用座標系: WebGL/Three.js (Y-up, Z-forward)¶

3. 位置の座標変換¶

NED → WebGL 変換¶

WebGL → NED 変換¶

変換行列¶

NED → Genesis 変換¶

Genesis → NED 変換¶

WebGL（STL） → Genesis 変換¶

Genesis → WebGL（STL） 変換¶

GenesisでのSTL読み込み例¶

4. 回転の座標変換¶

回転軸の対応¶

なぜPitchとYawが符号反転？¶

NED回転 → WebGL回転 変換¶

Three.jsでの実装¶

検証例¶

5. 回転の表現（NED座標系）¶

オイラー角¶

回転順序¶

6. 設計方針¶

アセットとロジックの分離¶

理由¶

7. 関連ファイル¶

8. 座標系比較サマリー¶

9. IMU 軸変換（BMI270 → 機体座標系）¶

BMI270 の物理軸配置¶

センサー座標系 → NED 機体座標系の変換¶

変換行列¶

1. Overview¶

About This Document¶

Target Audience¶

2. Coordinate System Definitions¶

Computation Coordinate System: NED (North-East-Down)¶

Simulation Coordinate System: Genesis (Z-up)¶

Display Coordinate System: WebGL/Three.js (Y-up, Z-forward)¶

3. Position Coordinate Transformations¶

NED → WebGL Transformation¶

WebGL → NED Transformation¶

Transformation Matrix¶

NED → Genesis Transformation¶

Genesis → NED Transformation¶

WebGL (STL) → Genesis Transformation¶

Genesis → WebGL (STL) Transformation¶

Loading STL in Genesis¶

4. Rotation Coordinate Transformation¶

Rotation Axis Mapping¶

Why are Pitch and Yaw Sign Inverted?¶

NED Rotation → WebGL Rotation Transformation¶

Three.js Implementation¶

Verification Examples¶

5. Rotation Representation (NED Coordinate System)¶

Euler Angles¶

Rotation Order¶

6. Design Principles¶

Separation of Assets and Logic¶

Rationale¶

7. Related Files¶

8. Coordinate System Comparison Summary¶

9. IMU Axis Mapping (BMI270 → Body Frame)¶

BMI270 Physical Axis Orientation¶

Sensor Frame → NED Body Frame Transformation¶

Transformation Matrix¶

Genesis → WebGL（STL）変換¶

NED回転 → WebGL回転変換¶