Question

首先，我不确定这个问题是否值得欢迎，我检查了FAQ并发现“我希望其他人解释”问题。

主要问题是我需要在我的应用程序中存储两次所有对象的旋转。这是因为一方面我使用Bullet Physics的物理模拟存储了它的表示。另一方面，我自己存储旋转，所有对象都有共同点，无论它们是否在物理模拟中，如灯光，任务目标等等。除了物理库，我还使用了GLM数学库。

我必须同步两种表示。顺便说一句，位置和规模不会产生任何问题。困难在于物理模拟任何我自己的表示都是不同的，所以我不能只复制值。我没有发现所有这些差异，但它可能与左手坐标系统与右手坐标系统有关，度数与弧度有关，Y坐标与Z向上有关。

我自己的表示只是将欧拉角存储在glm::vec3向量中。由于我使用OpenGL绘图，我猜这个空间是右手。对于欧拉角，订单很重要。我计算旋转矩阵的方法是首先创建每个组件的矩阵，然后将它们乘以X * Y * Z顺序。此外，在我自己的表示中，正Y坐标指向上方。

物理模拟使用四元数来存储旋转。经过一些研究后，我读到了这个库中左手空间的假设。我没有关于哪个坐标向上，也没有关于返回欧拉角的顺序的信息。

这里是将旋转从物理模拟转换为我自己的表示的代码，反之亦然。

#include <GLM/glm.hpp>
#include <GLM/gtc/quaternion.hpp>
#include <BULLET/btBulletDynamicsCommon.h>

/*******************************************************************
 * euler angles "glm::vec3 input" from my own representation
 * to quaternion "btQuaternion output" of physics simulation
 *******************************************************************/
glm::quat quaternion(glm::vec3(input.x, input.z, input.y) * 3.14159f / 180.f);
btQuaternion output(quaternion.x, quaternion.y, quaternion.z, quaternion.w);

/*******************************************************************
 * quaternion "btQuaternion input" from physics simulation
 * to euler angles "glm::vec3 output" of my own representation
 *******************************************************************/
glm::quat quaternion(input.getW(), -input.getX(), -input.getY(), -input.getZ());
glm::vec3 angles = glm::eulerAngles(quaternion);
glm::vec3 output(-angles.x, -angles.y, -angles.z);

我通过反复试验找到了这个脏代码并且它有效。但正如您可以看到通过不同的四元数类型的否定，组件调配和类型转换。我想其中许多是不必要的，任务可以更简单地执行。

您能否解释为什么我的转换有效以及如何简化它们？顺便说一下，如果转换不起作用，我想知道它的外观，这里是screenshot ......

Answer 1

显然Euler angles有很多不同的定义，你的两个库使用不同的约定。

从GLM's source他们使用 Pitch，Yaw，Roll ：

template <typename T> 
GLM_FUNC_QUALIFIER detail::tvec3<T> eulerAngles
(
    detail::tquat<T> const & x
)
{
    return detail::tvec3<T>(pitch(x), yaw(x), roll(x));
}

...在Bullet's documentation时，他们使用 Yaw，Pitch，Roll 。

我没有检查过，但是组合旋转肯定是不是可交换的，这可以解释一些坐标的负值 - 与采用反向旋转相同。

通过反复试验得出的结果，你能解释一下原因吗？

1 个答案: