Unity3D Quaternion各屬性和函數測試

Quaternion屬性與方法

一，屬性：

x、y、z就不說了，只看一個eulerAngles，代碼如下：

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public Quaternion rotation = Quaternion.identity;   void Start() { rotation.eulerAngles = new Vector3(0, 30, 0); transform.rotation = rotation; print(rotation.eulerAngles.y); }

效果：將物體繞y軸順時針轉30°，效果與transform.eulerAngles相同。物體rotation = (0,30,0)。但是不能直接爲transform.rotation.eulerAngle賦值。

二，方法

1，function ToAngleAxis (out angle :float, out axis :Vector3) :void

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public float angle = 0.0F; public Vector3 axis = Vector3.zero;   void Start() { transform.eulerAngles = new Vector3(0, 90, 0); transform.rotation.ToAngleAxis(out angle, out axis); print(angle + " " + axis); }

效果：將物體的旋轉角度返回到angles和axis裏（物體的z軸和世界座標z軸的夾角）。
輸入：transform.localEulerAngles=(0,0,0);
輸出：angle=0, axis=(1,0,0);
輸入：transform.localEulerAngles=(0,90,0);
輸出：angle=90,axis=(0,1,0);
輸入：transform.localEulerAngles=(270,0,0);
輸出：angle=90,axis=(-1,0,0)

2，function SetFromToRotation (fromDirection :Vector3, toDirection :Vector3) :void

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private Vector3 _from = Vector3.one; private Vector3 _to = new Vector3(100f, 200f, 100f); private Quaternion q; private Vector3 headUpDir;   void Start() { q.SetFromToRotation(_from, _to); transform.rotation=q; headUpDir=transform.TransformDirection(Vector3.forward); }

效果：把物體的fromDirection旋轉到toDirection
輸入：a=Vector3(0,0,1); b=Vector3(0,1,0)//把z軸朝向y軸
輸出： q=(-0.7,0,0,0.7); headUpDir=(0,1,0)
輸入：a=Vector3(0,0,1); b=Vector3(1,0,0)//把z軸朝向x軸
輸出： q=(0,0.7,0,0.7); headUpDir=(1,0,0)
輸入：a=Vector3(0,1,0); b=Vector3(1,0,0)//把y軸朝向x軸
輸出： q=(0,0,-0.7,0.7); headUpDir=(0,0,1)

3，function SetLookRotation (view : Vector3, up : Vector3 = Vector3.up) : void

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public Transform obj1; public Transform obj2; Quaternion q;   void Update() { q.SetLookRotation(obj1.position, obj2.position); transform.rotation = q; }

效果：類似於LookAt()方法，使物體1始終注視着物體2

4， static operator * (lhs : Quaternion, rhs : Quaternion) : Quaternion

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public Transform extraRotation;   void Update() { transform.rotation *= extraRotation.rotation; }

效果：組合旋轉lhs和rhs。旋轉一個點，首先用lhs，然後用rhs旋轉，與使用組合旋轉相同。注意旋轉不可交換： lhs*rhs不等於rhs*lhs。 我理解旋轉的角度就是將*號兩邊的角度加起來。

5，static operator * (rotation : Quaternion, point : Vector3) : Vector3

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Vector3 relativeDirection = Vector3.forward; Vector3 absoluteDirection;   void Update () { absoluteDirection = transform.rotation * relativeDirection; transform.position += absoluteDirection * Time.deltaTime; }

效果：將一個向量根據rotation旋轉到另一個向量。

6，static function Dot (a : Quaternion, b : Quaternion) : float
效果：將兩個Quaternion點乘，返回一個float值，意義待補充。

7，static function AngleAxis (angle : float, axis : Vector3) : Quaternion 

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void Start(){         transform.rotation = Quaternion.AngleAxis(30, Vector3.up); }

效果：將物體繞axis旋轉angle度。

8，static function FromToRotation (fromDirection :Vector3, toDirection :Vector3) : Quaternion 

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1	transform.rotation = Quaternion.FromToRotation(Vector3.up, transform.forward);

效果：跟SetFromToRotation差不多，區別是可以返回一個Quaternion。通常用來讓transform的一個軸向(例如 y軸)與toDirection在世界座標中同步。

9，static function LookRotation (forward :Vector3, upwards :Vector3 =Vector3.up) : Quaternion
效果：跟SetLootRotation差不多，區別是可以返回一個Quaternion。

10，static function Slerp (from : Quaternion, to : Quaternion, t :float) : Quaternion 

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public Transform from; public Transform to; public float speed = 0.1F; void Update() {     transform.rotation = Quaternion.Slerp(from.rotation, to.rotation, Time.time * speed); }

效果：球面插值，插值不是等角速度的，而是變速的。 會有越來越慢的感覺。

11，static function Lerp (from : Quaternion, to : Quaternion, t :float) : Quaternion 

效果：與Slerp效果差不多，效率比Slerp高但是如果from和to相差過大效果會不好，會返回一個標準化的Quaternion。

12，static function RotateTowards (from : Quaternion, to : Quaternion, maxDegreesDelta :float) : Quaternion

效果：旋轉一個角度從from向to。與Slerp基本相同，但這個函數的角速度永遠不會超過maxDegreesDelta。負的maxDegreesDelta值將使旋轉遠離to。

13，static function Inverse (rotation : Quaternion) : Quaternion 

效果：返回反向的旋轉。

14，static function Angle (a : Quaternion, b : Quaternion) :float

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public Transform target; void Update(){      float angle = Quaternion.Angle(transform.rotation, target.rotation); }

效果：返回a和b兩者之間的角度。

15，static function Euler (x :float, y :float, z :float) : Quaternion 

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1	public Quaternion rotation = Quaternion.Euler(0, 30, 0);

效果：把旋轉角度變成對應的Quaternion。

三，實例

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var target : Transform; var edgeBorder = 0.1; var horizontalSpeed = 360.0; var verticalSpeed = 120.0; var minVertical = 20.0; var maxVertical = 85.0;   private var x = 0.0; private var y = 0.0; private var distance = 0.0;   function Start() {     x = transform.eulerAngles.y;     y = transform.eulerAngles.x;     distance = (transform.position - target.position).magnitude; }   function LateUpdate() {     var dt = Time.deltaTime;     x -= Input.GetAxis("Horizontal") * horizontalSpeed * dt;     y += Input.GetAxis("Vertical") * verticalSpeed * dt;           y = ClampAngle(y, minVertical, maxVertical);            var rotation = Quaternion.Euler(y, x, 0);     var position = rotation * Vector3(0.0, 0.0, -distance) + target.position;     //print(rotation + " && " + rotation * Vector3(0.0, 0.0, -distance));     transform.rotation = rotation;     transform.position = position; }   static function ClampAngle (angle : float, min : float, max : float) {     if (angle < -360)         angle += 360;     if (angle > 360)         angle -= 360;     return Mathf.Clamp (angle, min, max); }

非常有意思的一個例子，來自unity官方工程ShadowDemoProject，效果是可以通過鍵盤使攝像機圍繞一點自由旋轉，類似於在一個球面上運動。

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1	var position = rotation * Vector3(0.0, 0.0, -distance) + target.position;

這一句非常有意思，也很難理解，完全理解了這一句後，Quaternion在你手裏會變的非常強大！