Unity编程

【Unity编程】Unity中关于四元数的API详解

Quaternion类

Quaternion(四元数)用于计算Unity旋转。它们计算紧凑高效,不受万向节锁的困扰,并且可以很方便快速地进行球面插值。 Unity内部使用四元数来表示所有的旋转。

Quaternion是基于复数,并不容易直观地理解。 不过你几乎不需要访问或修改单个四元数参数(x,y,z,w); 大多数情况下,你只需要获取和使用现有的旋转(例如来自“Transform”),或者用四元数来构造新的旋转(例如,在两次旋转之间平滑插入)。

大部分情况下,你可能会使用到这些函数:
  •  Quaternion.LookRotation,
  •  Quaternion.Angle
  •  Quaternion.Euler
  •  Quaternion.Slerp
  •  Quaternion.FromToRotation
  •  Quaternion.identity。

Quaternion 是一个结构体,本身成员变量相对简单,可以作为函数参数高效传递。-

【Unity编程】欧拉角与万向节死锁(图文版)

万向节死锁(Gimbal Lock)问题

上文中曾经说过,欧拉旋转的顺规和轴向定义,自然造就了“万向节死锁”问题。本文主要来探索它自然形成的原因。

陀螺仪

首先,我们来了解Gimbal 究竟是个什么玩意儿。下面来自维基百科中关于Gimbal的一段引述:

平衡环架(英语:Gimbal)为一具有枢纽的装置,使得一物体能以单一轴旋转。由彼此垂直的枢纽轴所组成的一组三只平衡环架,则可使架在最内的环架的物体维持旋转轴不变,而应用在船上的陀螺仪、罗盘、饮料杯架等用途上,而不受船体因波浪上下震动、船身转向的影响。

【Unity编程】欧拉角与万向节死锁(图文版)

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