ordnerstruktur hinzugefügt

src/matrixmania/compute.py

@@ -98,6 +98,62 @@ def rot_2D(m: Matrix | float) -> Matrix:
     return [[m[row][col] for row in reversed(range(rows))] for col in range(cols)]
 
 
+def rot_3D(angle: float, axis: str) -> list[list[float]]:
+    """Gibt die Rotationsmatrix für eine Drehung um eine Achse im 3D-Raum zurück.
+
+    Die Drehung erfolgt im rechtshändigen Koordinatensystem um den Winkel
+    ``angle`` (in Bogenmaß) um die angegebene Achse.
+
+    Formeln (rechtshändiges Koordinatensystem):
+        Rotation um x-Achse:
+            [[1,      0,       0],
+             [0, cos(a), -sin(a)],
+             [0, sin(a),  cos(a)]]
+        Rotation um y-Achse:
+            [[ cos(a), 0, sin(a)],
+             [      0, 1,      0],
+             [-sin(a), 0, cos(a)]]
+        Rotation um z-Achse:
+            [[cos(a), -sin(a), 0],
+             [sin(a),  cos(a), 0],
+             [0,       0,      1]]
+
+    Args:
+        angle: Drehwinkel in Bogenmaß.
+        axis: Drehachse, muss ``'x'``, ``'y'`` oder ``'z'`` sein.
+
+    Returns:
+        3x3-Rotationsmatrix.
+
+    Raises:
+        ValueError: Wenn ``axis`` kein gültiger Achsenwert ist.
+    """
+    theta = float(angle)
+    c = math.cos(theta)
+    s = math.sin(theta)
+
+    if axis == "x":
+        return [
+            [1.0, 0.0, 0.0],
+            [0.0, c, -s],
+            [0.0, s, c],
+        ]
+    if axis == "y":
+        return [
+            [c, 0.0, s],
+            [0.0, 1.0, 0.0],
+            [-s, 0.0, c],
+        ]
+    if axis == "z":
+        return [
+            [c, -s, 0.0],
+            [s, c, 0.0],
+            [0.0, 0.0, 1.0],
+        ]
+
+    raise ValueError("Achse muss 'x', 'y' oder 'z' sein.")
+
+