问题标签 [quaternions]

我有以下问题：来自运动捕捉设备的四元数 (q1) 需要通过来自第二个跟踪对象导出的另一个方向四元数 (q2) 的偏航角（并且只有偏航！）来校正，以便俯仰和滚动q1 的偏航角与之前相同，但 q1 具有 q2 的偏航角。

工作解决方案是将四元组转换为矩阵，然后进行计算以提取旋转角度，然后进行航向校正。但是，当直接在某个轴的方向上时（例如，在 0° - 359° 之后），这会导致“翻转”。还尝试了其他不方便的转换。

是否有可能直接在四元数上进行数学运算而不转换为矩阵或欧拉角（即，我可以将校正的四元数设置为跟踪对象的四元数）？

如前所述 - 校正应仅包括围绕上轴（偏航）的旋转。我没有太多关于数学课的编程可能性（不幸的是，来自 Virtools 的 VSL 脚本在这个方向上非常有限）。有人有什么建议吗？

我尝试了许多公式和转换，但没有给我预期的结果。

场景非常简单：

3DS Max等3D软件如何将局部旋转增量“转化”为全局绝对旋转？

一个例子可以帮助你理解：3DS Max - Maya - Modo（三个都给了我相同的结果，所以我倾向于相信这个结果是正确的。）假设绝对旋转顺序为XYZ。

在这些转换之后，按照这个顺序，我查看了 World Absolute 旋转，我看到的是X:40.524 Y:-28.024 Z:-21.881

他们是如何达到这个结果的？什么样的公式？使用矩阵、欧拉角或四元数，无论如何，我怎样才能得到相同的结果？

谢谢你。

PS：一个简单的解决方案可以是使用四元数或矩阵，将局部旋转添加到全局中，然后检索绝对结果。但这并不好用，因为这样我们无法控制旋转顺序，结果总是使用公式的顺序来检索值。

我试图了解四元数旋转是如何工作的，我发现了这个迷你教程http://www.julapy.com/blog/2008/12/22/quaternion-rotation/但他做了一些我无法锻炼的假设，比如我怎么能“计算出围绕每个轴的旋转矢量，只需围绕轴旋转矢量。 ”以及他如何计算 angleDegreesX、angleDegreesY 和 angleDegreesZ？

有人可以提供一个可行的例子或解释吗？

首先，我已经做了很多谷歌搜索并检查了有关此的其他 stackoverflow 帖子，但无法获得有效的回复或工作代码片段。数学不是我的强项。

我需要一个例程来获取一个相机点（CX，CY，CZ）并将其围绕一个观察点（LX，LY，LZ）旋转三个旋转角度（RX，RY，RZ）。在某些我需要避免的情况下，使用欧拉旋转会导致万向节锁定。所以我听说过使用四元数。

我发现这可以将旋转转换为四元数 http://www.euclideanspace.com/maths/geometry/rotations/conversions/eulerToQuaternion/index.htm

这从四元数转换回欧拉 XYZ 旋转 http://www.euclideanspace.com/maths/geometry/rotations/conversions/quaternionToEuler/index.htm

它们似乎工作正常，但我需要知道如何使用四元数围绕 LX、LY、LZ 旋转 CX、CY、CZ，然后返回新的 CX、CY、CZ 而不会出现万向节锁定问题。

关于这方面的内容太多了，我相信一个很好的解释和代码片段不仅会帮助我，而且会在未来帮助许多其他人。

因此，如果可以，请提供帮助。非常感谢。

我刚刚开始使用四元数，但是让一个简单的 FPS 相机使用四元数正常工作时遇到了一些烦人的困难。

基本上，每当我尝试移动鼠标时，我在屏幕上绘制的三角形就会变得疯狂，并且在屏幕上的移动速度比我看到的要快。移动键（wsad）按预期工作，直到我移动鼠标，然后一切都搞砸了。我认为问题出在轮换上，但过去几天我一直在倾注这个问题，但无济于事。

这是正在发生的事情的视频：四元数测试视频

• 要查看鼠标输入，请从头开始观看。
• 要查看键盘输入（前进、后退等），请跳至 0:51 秒。

仅供参考，以下是我使用的 3 个主要类：
Quaternion.h
CameraSceneNode.h
CameraSceneNode.cpp

最相关的部分是tick()（我更新旋转四元数的地方）和render()（我渲染“相机”的地方，其中包括旋转和平移场景）。

这是tick()方法：

这是render()方法：

另外，在我调用render()相机之前，我运行了这段代码：

两者tick(..)和render()在我的主游戏循环中的每一帧都被调用。类中有一些函数CameraSceneNode接受运动方向和摄像机旋转的变化（即改变movement_缓冲区或xRot_和yRot_）。

如果这不是足够的信息，我很抱歉。一些函数（如fillMatrix(..)）是在我上面引用的 3 个 .h/.cpp 文件中定义的。我已经检查过 Quaternion 类几次，在我看来它是正确的。但是话又说回来，我使用的所有代码对我来说都是正确的，所以谁知道：S

我对此完全束手无策。如果有人能解释为什么这不起作用，我将不胜感激！

干杯

贾勒特

在GLScene中，我们有三个参数（RollAngle、PitchAngle 和 TurnAngle）用于围绕局部方向旋转。在下图中，如何围绕全局方向（橙色轴）旋转立方体？

Hi i'm trying to figure out how to calculate the inverse of a quaternion. A code example would be awesome.

Cheers

我正在 XNA 中编写一个飞行模拟器程序（类似于 Star fox 64），但我的旋转出现问题。我的想法是有一个速度矢量和位置矢量。我允许的控件使得欧拉角会引起问题，所以我想使用四元数。

我对图形渲染还不是很熟悉，但我想我可以使用 Quaternion.createFromAxisAngle(vector, roll) （roll 是围绕我的速度向量的旋转），但它不能正常工作。基本上每当我尝试旋转俯仰或偏航时，什么都没有发生。当我滚动时，它可以工作，但不像我预期的那样。这是 createFromAxisAngle 方法的正确使用吗？谢谢。

这是我的船的更新位置代码：

我有一个四元数旋转，通常由 4 个值描述：a b c d. 可以说它改变了 x 轴，以便我从前面看一些物体。现在我想改变这个旋转，所以我从后面看对象。所以基本上我想从前到后改变视点，但是使用这种旋转来做到这一点。

如何计算反向旋转？

我正在与 Opengls 合作创建一个火柴人，这似乎是一个愚蠢的问题，但是当使用四元数表示旋转时，如果希望旋转围绕原点以外的另一个点，我应该怎么做，我应该使用单位四元数吗？ . 我的猜测是我可以旋转然后平移也改变旋转中心，我不会使用单位四元数。这是正确的道路吗？