四元數對遊戲開發來說是一個繞不過的知識點。四元數之所以比歐拉角好用,是因爲四元數沒有萬向節死鎖,並且可以很方便的對旋轉軸增量旋轉,計算量較小。簡單總結一下:
四元數當然由四個部分組成,一般描述爲: q = ( x, y, z, w ),其中 x, y, z是複數,具體是:q = { xi,yj,zk, w}
四元數用來表示繞着某個軸旋轉,q裏面的xyz部分表示旋轉軸,w表示旋轉的角度。
複數的定義是:。
共軛複數:
複數 ,那麼他的共軛複數是 ,也就是實部相同,虛部取負。
四元數的旋轉表示:
有一個三維空間的點w(4,4,4),繞着(1,2,3)的軸旋轉30°,計算旋轉後的座標。
第一步:構建四元數。 w = (4,4,4,0)
第二步:構建旋轉四元數。
第三部:根據旋轉公式得到
四元數的旋轉公式:
四元數角度增量是四元數的乘法運算
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