四元数

Question

我有一个3D场景，在假想的球体中我放置了很少的物体，现在我想在设备运动中旋转它们。

我使用球面坐标系并计算如下所示的球体位置：

x   = ρ * sin⁡ϕ * cos⁡θ
y   = ρ * sin⁡ϕ * sin⁡θ
z   = ρ * cos⁡ϕ. 

另外，我使用角度（从0到2_M_PI）水平旋转（在z-x中）

结果一切都很完美，直到我想从运动矩阵中使用四元数。

我可以提取音高，偏航，滚动

等值

    GLKQuaternion quat = GLKQuaternionMakeWithMatrix4(motionMatrix);
    CGFloat adjRoll = atan2(2 * (quat.y * quat.w - quat.x * quat.z), 1 - 2 * quat.y * quat.y - 2 * quat.z * quat.z);
    CGFloat adjPitch = atan2(2 * (quat.x * quat.w + quat.y * quat.z), 1 - 2 * quat.x * quat.x - 2 * quat.z * quat.z);
    CGFloat adjYaw = asin(2 * quat.x * quat.y + 2 * quat.w * quat.z);

或尝试

    CMAttitude *currentAttitude = [MotionDataProvider sharedProvider].attitude; //from CoreMotion
    CGFloat roll = currentAttitude.roll; 
    CGFloat pitch = currentAttitude.pitch;
    CGFloat yaw = currentAttitude.yaw; 

*我得到的值对于这种方法是不同的

问题是，俯仰，偏航，滚动不适用于我的方案。

如何在我的旋转模型中将俯仰，偏航，滚动或四元数或运动矩阵转换为x-z中所需的角度？我是否正确地做事，或者我错过了一些里程碑点？

如何从CoreMotion接收到的旋转矩阵/四元数绕y轴旋转，将当前z和x转换为0，这样显示的对象只能围绕y轴旋转？

顺便说一句，我使用的是iOS，但我想这里并不重要。