所以我写了一个面向新程序员的基于四元数的3D相机，因此它们很容易集成并开始使用。
在我开发它时，我首先将用户输入作为欧拉角，然后根据该帧的输入生成一个四元数。然后，我将拍摄相机的四元数并将其乘以我们为输入生成的四元数，理论上应该简单地将输入旋转添加到相机旋转的当前状态，事情就会变得既肥胖又快乐。让我们称之为：积累四元数，因为我们只存储和添加四元数。
但是我注意到这个方法存在问题。我使用的越多，即使我只是在一个欧拉角上旋转，比如Yaw，它会在一些迭代中开始流血到另一个，Pitch说。这很轻微，但相当不可接受。
所以我做了一些研究并发现一篇文章说明积累欧拉角更好，所以相机将它的当前旋转存储为欧拉角，并且输入只是每帧添加到它们。然后我从每个帧生成一个四元数，然后用它来生成我的旋转矩阵。这解决了旋转出血问题进入不正确的轴。
那么任何Stackoverflow成员都能对这个问题有所了解吗？这是一种正确的做事方式吗？
答案 0 :(得分：13)
乘法四元数将遭受浮点舍入问题的累积（即使像45度这样的简单角度也不准确）。这是复合旋转的一种很好的方法，但是每个四元数组件的精度会随着时间的推移而下降。渗透是一个副作用，一个视觉上更糟糕的一个虽然你的四元数可以开始结合比例因子 - 为了恢复它，你必须在任何情况下重新归一化回欧拉角。定点欧拉角不会累积出来。
重新计算每帧的四元数是最小的。我不打算尝试优化它。在重新规范化之前，你可能会允许几个四元数累积以恢复精度，但它确实不值得努力。
答案 1 :(得分：4)
积累是一个不精确的过程。无论使用四元数还是矩阵，累积大量增量旋转都会累积舍入误差。
我想象这样的事情：你的代码已经启动并运行了，但是注意到经过一定程度的导航后你的相机已经过度烦恼了 - 违反了你事先未想到的不变量。实际上，你已经意识到你不希望积累轮换;相反，你想做别的事。
您可以将此视为更多的界面设计问题，而不是数字精度问题。基本上，人们期望相机根据俯仰，偏航和滚动进行导航，因此选择直接控制和表示角度可以避免很多问题。
这里令人沮丧的是，quaterions似乎已经变得多余（至少对于这种特殊用途）。但是你仍然想要四元数 - 用原始俯仰/偏航/滚动角度进行插值可能很难看。同样，这是一个界面设计问题：你需要弄清楚你需要四元数的位置，以及如何让它们进出......
答案 2 :(得分：1)
我见过两个人都认为。我认为你需要处理的真正问题是你的相机系统的灵活性;在第三人称视角中，IMO偏航通常更有趣（因为你将围绕角色的垂直轴旋转）。虽然你可以说在第一人称视角中围绕垂直方向“偏航”，但我不确定它是否真的是一样的。
但是，我确实认为重新计算每帧的四元数是一种浪费。也许最好存储最新的四元数并在框架收到输入时将它们标记为脏？