基于手臂和手角的前臂姿势预测

Question

我有2个传感器：在上臂和手上，每个都给我一个四元数（或欧拉角）在全球3d空间中的位置，你有什么想法，我怎样才能找到前臂位置？ 例如，我需要此值来解决问题： 当我把手放在桌子上并向上移动我的上臂（如机翼）时，程序认为我将手与上臂一起向上移动。

Answer 1

您描述的情况听起来像inverse kinematics问题。实际上，这是根据其自由端的期望位置（末端执行器）。

您可能希望查看Unity's own inverse kinematics实施，而不是自己解决这个困难的数学问题。但是，如果您无法将游戏中的对象调整为Animator，则可能无法实现这一点。

您也可以自己编写解决方案。创建这个问题的通用解决方案在数学上非常复杂 - 但是您可以获得一些额外的信息：手和上臂的实际角度和位置。如果你指定前臂长度或上臂长度（你甚至可以用数学方法得出这个，直到你！），那么一些轻的线性代数应该足以满足你的目的（假设你的传感器读数是正确的）。

如果指定前臂长度FL，则需要沿着上臂的方向向量找到交叉点（肘部），该向量是距离手的距离FL。或者，如果指定上臂长度UL，则只需将UL / 2向下移动到上臂的方向向量（因为位置位于上臂的中间）以获得肘部位置。

在这两种情况下，一旦你有肘部位置，获得前臂位置和角度是微不足道的。这是一个可视化问题的图表：