在 Pytorch 中创建 3D 旋转矩阵时遇到问题 - ValueError：只有一个元素张量可以转换为 Python 标量答案

【问题标题】：Trouble creating 3D rotation matrix in Pytorch - ValueError: only one element tensors can be converted to Python scalars在 Pytorch 中创建 3D 旋转矩阵时遇到问题 - ValueError：只有一个元素张量可以转换为 Python 标量
【发布时间】：2019-11-25 18:36:00
【问题描述】：

我正在尝试在 pytorch 中创建 3D 旋转矩阵，如 pdf 的第一页所示，但我遇到了一些问题。到目前为止，这是我的代码：

zero = torch.from_numpy(np.zeros(len(cos)))
one = torch.from_numpy(np.ones(len(cos)))
R_transpose = torch.tensor([cos, -sin, zero, sin, cos, zero, zero, zero, one]).reshape(-1, 3, 3)

cos 和 sin 是如下所示的矩阵：

tensor([[[1.]],

    [[1.]],

    [[1.]],

    [[1.]],

    [[1.]]], dtype=torch.float64)

我的目标是创建 x 个旋转矩阵（例如，四个具有上述 cos 值的矩阵）。

我目前的代码导致“ValueError：只有一个元素张量可以转换为 Python 标量”

我应该如何更改我的代码以实现我的目标？

【问题讨论】：

您希望我们猜测是哪一行产生了错误吗？

标签： python-3.x numpy pytorch

【解决方案1】：

为什么不用赋值来创建R_transpose？

# define rotation angels (radians) using numpy
th_np = np.array([np.pi*0.25, np.pi/6, np.pi*0.5, np.pi/3.], dtype=np.float32)
# conver to pytorch
th_t = torch.from_numpy(th_np)
# init to zeros
R_transpose = torch.zeros(th_t.numel(), 3, 3, dtype=torch.float)
# assign the values:
R_transpose[:, 2, 2] = 1.
R_transpose[:, [0,1],[0,1]] = th_t[:, None].cos()
R_transpose[:, 0, 1] = -th_t.sin()
R_transpose[:, 1, 0] = th_t.sin()

结果是

tensor([[[ 7.0711e-01, -7.0711e-01,  0.0000e+00],
     [ 7.0711e-01,  7.0711e-01,  0.0000e+00],
     [ 0.0000e+00,  0.0000e+00,  1.0000e+00]],

    [[ 8.6603e-01, -5.0000e-01,  0.0000e+00],
     [ 5.0000e-01,  8.6603e-01,  0.0000e+00],
     [ 0.0000e+00,  0.0000e+00,  1.0000e+00]],

    [[-4.3711e-08, -1.0000e+00,  0.0000e+00],
     [ 1.0000e+00, -4.3711e-08,  0.0000e+00],
     [ 0.0000e+00,  0.0000e+00,  1.0000e+00]],

    [[ 5.0000e-01, -8.6603e-01,  0.0000e+00],
     [ 8.6603e-01,  5.0000e-01,  0.0000e+00],
     [ 0.0000e+00,  0.0000e+00,  1.0000e+00]]])

请注意，我们一次分配了所有天使，因此此解决方案适用于您可能拥有的任意数量的角度。

【讨论】：