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unity3d————四元数的计算

article 2024/11/14 3:16:07

1.四元数相乘

代码示例：

     void Start()
    {
        Quaternion q = Quaternion.AngleAxis(20, Vector3.up);
        this.transform.rotation *= q;
        this.transform.rotation *= q;
    }

我们首先创建一个四元数 q 根据 Quaternion.AngleAxis(20, Vector3.up); 返回一个四元数，先讲解api

public static Quaternion AngleAxis(float angle, Vector3 axis);

参数

angle: 旋转的角度，以度为单位。正值表示顺时针旋转（从轴的负方向看向正方向），负值表示逆时针旋转。
axis: 旋转的轴，是一个 Vector3 对象。这个轴不需要是单位向量（即长度为1的向量），方法内部会自动对其进行归一化处理。但是，为了避免潜在的数值问题，最好传入一个已经归一化的向量。

返回值

返回一个 Quaternion 对象，表示围绕指定轴旋转指定角度的旋转。

用法

Quaternion.AngleAxis 方法通常用于创建表示特定旋转的四元数，这个四元数随后可以用于旋转物体、计算旋转后的方向等。

注意事项

旋转的角度是以度为单位，而不是弧度。如果你习惯使用弧度，你需要将弧度转换为度（1 弧度 ≈ 57.2958 度）。
旋转轴会被归一化，所以即使你传入了一个长度不为1的向量，方法也会正确地计算旋转。但是，为了避免潜在的数值误差，最好还是传入单位向量。
四元数旋转是累积的，所以如果你连续应用多个 Quaternion.AngleAxis 创建的旋转，最终的结果将是所有这些旋转的组合。
在某些情况下，你可能会遇到“万向锁”（Gimbal Lock）的问题，这是在使用欧拉角（Euler Angles）进行旋转时可能出现的。使用四元数可以避免这个问题，因为它们提供了更稳定、更平滑的旋转表示。
参数axis 他代表的是物体的坐标系不是世界坐标系；也就是说他只会围绕自己去旋转

运行结果：

我们发现面板的欧拉角显示很怪异这个无需担心因为里面的东西不用在意我们只需要关注实现我们的功能模块就行

2.四元数乘向量

代码示例：

     void Start()
    {
        Quaternion q = Quaternion.AngleAxis(20, Vector3.up);
        this.transform.rotation *= q;
        this.transform.rotation *= q;

        Vector3 v = Vector3.forward;
        print(v); // 001
        v = Quaternion.AngleAxis(45, Vector3.up) * v;  
        print(v);  //
        v = Quaternion.AngleAxis(45, Vector3.up) * v;
        print(v);  //100
    }

运行结果：