1. 使用四元数(Quaternion) 为了避免万向节死锁,通常可以采用四元数(Quaternion)来描述旋转。四元数是一种更为复杂但更稳定的旋转表示方法,它不会出现欧拉角的死锁问题。四元数通过四个参数来描述旋转,能够更平滑地插值和组合旋转,适用于需要频繁旋转的应用场景。 四元数的数学表示为: q = [w, x, y, z]\...
某些情况下是多对一的映射,造成一些旋转自由度的缺失,也就是“死锁”。 在编程中很难规避死锁,所以现在更多使用四元数形式进行姿态表示与旋转。 四元数姿态解算的那篇文章,晚几天开始更新。。。
欧拉角和四元数都可以用来描述物体的姿态。欧拉角的万向节死锁理解稍微奇怪。四元数原理的理解较为复杂。欧拉角和四元数之间可以做转换。这里收集了若干资料已做备忘。 万向节死锁(Gimbal Lock): 欧拉角中的万向节死锁(Gimbal Lock)是一个重点和难点,理解了它对理解为何使用四元数替代欧拉角有很好的帮助作用。而炮台...
在计算机图形学中，物体的旋转方式主要有两种，即欧拉角和四元数。欧拉角在编辑器中常被用于表示旋转，其操作直观易懂。然而，欧拉角的运用并非完美无缺。一个常见的问题就是所谓的"万向节死锁"。当尝试先绕X轴旋转90度，再对Y或Z轴进行旋转时，可能会遇到一个奇特的现象：立方体仅围绕Y轴旋转，而忽略...
四元数相对于其他形式的优点，大略为：本文简要分析“万向节死锁”形成原因。1、欧拉角 欧拉角用于表示刚体当前的姿态。思想：将刚体绕某一轴的一次旋转，分解为依次分别绕X、Y、Z轴的三次旋转。这三个轴分别旋转的转动角度，就是一组三个欧拉角。具体旋转过程举例，如图所示。图中有两组坐标系，我们...
在Unity中,使用四元数进行旋转,比欧拉旋转更强大,能够进行增量旋转,能够避免万向锁,还能进行球面差值。 3.2 简单的例子 使用四元数来实现一定角度的平滑旋转的简单示例如下: using System.Collections; using System.Collections.Generic; using UnityEngine;
实际上，四元数与矩阵之间的转换是可逆的，这意味着它们在表示和应用旋转操作时具有等价性。尽管矩阵乘法在某些特定情况下可能会导致万向锁问题，但通过使用四元数，我们能够确保旋转操作的顺利进行，避免陷入这种困境。因此，在需要连续和稳定地执行旋转操作的场景中，四元数成为了一个更优的选择。总结而言...
四元数,又称欧拉参数,提供另外一种方法来表述三维旋转。四元数方法用在大多数的演算会比较快捷,并能避免一些技术上的问题,如万向节死锁(即当旋转角度接近某些特定值时,欧拉角表示会出现无限循环,换句话说就是两个轴重合,失去一个自由度,然后再旋转也没啥意义了) 现象,因为这些原因,许多高速度三维图形程式制作都使...
万向节死锁的根本问题是欧拉角(EulerAngles)保存的信息不足以描述空间中的唯一转向,四元数(Quaternion)是可以的。 关于万向节死锁的产生原因,网上有非常多的文章解释,这里不做过多阐述。 举个简单的例子,如果在Unity中设置一个物件(target)的Transform的Rotation的localEulerAngles为(90f, 180f,-90f),即下面的代码:...
Unity采用四元数记录旋转，底层计算使用四元数或矩阵，避免万向锁问题。上层提供欧拉角转换输出与设置，因其直观性，适合人类思维。四元数与欧拉角间转换需限制欧拉角，避免无穷解，Unity采用特定限制规则。限制规则包含于转换方法中，确保输出欧拉角在特定范围内。通过欧拉角获取的旋转角可能与实际有出入，尤其...