如何继承scipy Rotation类并自定义默认degrees=True的初始化方法

错误原因 #

你遇到的循环调用+形状错误，根源在于：子类Rotation的__new__中调用了Rotation.from_rotvec，这里的Rotation是你定义的子类。而scipy的from_rotvec类方法在创建实例时，会调用子类的__new__，导致循环调用——第二次进入__new__时，传入的参数已经是scipy Rotation内部存储的四元数（形状(4,)），完全不符合from_rotvec要求的(3,)或(N,3)输入，因此触发报错。

正确实现 #

直接在子类__new__中调用父类的from_rotvec方法，避免循环，同时设置默认degrees=True：

import numpy as np
from scipy.spatial.transform import Rotation as ScipyRotation
import numpy.typing as npt

class Rotation(ScipyRotation):
    def __new__(cls, rotation: npt.ArrayLike, *, degrees: bool = True):
        # 调用父类的from_rotvec，绕过子类的__new__循环
        return ScipyRotation.from_rotvec(np.asarray(rotation), degrees=degrees)

# 测试示例
if __name__ == "__main__":
    # 默认degrees=True
    rot1 = Rotation([0, 0, 0])
    print("零旋转四元数:", rot1.as_quat())
    
    # 显式指定degrees=True
    rot2 = Rotation([90, 0, 0], degrees=True)
    print("绕X轴转90度的欧拉角:", rot2.as_euler('xyz', degrees=True))
    
    # 也可以手动指定degrees=False（弧度制）
    rot3 = Rotation([np.pi/2, 0, 0], degrees=False)
    print("绕X轴转π/2弧度的欧拉角:", rot3.as_euler('xyz', degrees=True))

补充说明 #

1. 可以删除子类的__init__方法：因为__new__返回的是父类ScipyRotation的实例，子类的__init__不会被执行，留着无意义。
2. scipy的Rotation是不可变类，实例创建依赖类方法而非直接构造函数，因此重写__new__是最直接的方式，但必须注意调用父类的类方法来避免循环。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Tom McLean