右手坐标系与轴向约定

约定 x、y、z 怎么排、哪个轴朝上；各软件不统一，换算出错很常见。

右手坐标系指 x、y、z 满足右手定则：右手拇指、食指、中指分别指向 x、y、z，即 x 叉乘 y 得 z；绕某轴的正向转动，是右手握轴、拇指指向正方向时四指弯曲的方向。ROS 的 REP 103（2010 年起草）规定本体坐标系 x 朝前、y 朝左、z 朝上，地理坐标用东-北-天（ENU）；相机另设带 _optical 后缀的光学坐标系，z 朝前、x 朝右、y 朝下。另一个分歧是哪个轴朝上：ROS、MuJoCo、Isaac Sim 默认 Z 朝上，glTF 规定 Y 朝上；USD 相机 -Z 朝前、+Y 朝上，与 ROS 光学系差一个绕 x 轴 180° 的旋转。导入网格、动捕数据或点云前不对齐这些约定，就会出现模型躺倒、左右镜像、点云倒置。

例子深度相机给出的点云在光学坐标系里 z 朝前；若直接当成本体坐标系（x 朝前、z 朝上）使用，桌上的物体会像被转了 90° 一样立到空中，必须先乘一个固定旋转，把 camera_optical 系转到 camera_link 系。

也叫

右手定则、REP 103、Z-up / Y-up、相机光学坐标系、Camera Optical Frame、ENU

相关

坐标系、坐标变换、相机坐标系、TF 坐标树、REP 105 坐标系约定（map / odom / base_link）、四元数分量顺序约定（wxyz / xyzw）

来源

REP 103: Standard Units of Measure and Coordinate Conventions
Isaac Sim Documentation: Conventions Reference
glTF 2.0 Specification: Coordinate System and Units