Question

最近，我正在使用源代码在我的3D模型上进行旋转。但是，调用该函数时出现问题： RotationBetweenVectors ，在教程17 中定义（链接：http://www.opengl-tutorial.org/intermediate-tutorials/tutorial-17-quaternions/）。我想使用Quaternion方法将vector _from旋转到vector _to。两个向量定义如下，并计算它们之间的四分之一。

vec3 _from(0, -0.150401f, 0.93125f),  _to(-0.383022f, -0.413672f, 1.24691f);
quat _rot = RotationBetweenVectors(_from, _to);

vec3 _to1 = _rot * _from;
vec3 _to2 = _rot * _from * inverse(_rot);

然后我使用此quat _rot 将向量 _from 相乘。不幸的是， _to1 和 _to2 的结果既不等于矢量 _to

_rot gives {x=0.0775952041 y=-0.140000001 z=-0.0226106234 w=0.986847401}
_to1 gives {x=-0.264032304 y=-0.285160601 z=0.859544873 }
_to2 gives {x=-0.500465572 y=-0.390112638 z=0.697992325 }

如果有朋友可以帮我解决这个问题，我很感激吗？非常感谢！

Answer 1

我在这里看到两个问题。

首先，如果你想要一个向量v1旋转并完全在向量v2的相同位置完成，它们必须具有相同的长度。

在您的情况下，_to的长度与_from不同。我建议你将它们标准化：

_to = normalize(_to);
_from = normalize(_from);

其次，正如您提示的那样，此操作符将通过四元数进行旋转：

v1 = quat * Pin * inverse(quat);

问题是Pin也必须是四元数，而不是向量（您已将_from定义为vec3）。请注意，在原始运算符中，它可以重写为：

vec3 _to2 = (_rot * _from) * inverse(_rot);

其中内部结果导致vec3乘以inverse(_rot)。

所以，要解决这个问题，这意味着你的运算符必须是这样的（四元数乘法）：

quat Pin = {0, _from};
quat result = _rot * Pin * inverse(_rot);

现在，您只需要将此四元数转换为vec3：

_to2 = axis(result);

Answer 2

我相信，您无法将vec3乘以quat，如下所示：

vec3 _to1 = _rot * _from;

您必须在第四位添加_from，才能将vec3从vec4转换为1，即

vec4 _from2 = vec4(_from, 1);

另外，将_rot从quat转换为4x4矩阵，例如_rot2。您参考的教程提到可以使用以下方法完成：

mat4 RotationMatrix = quaternion::toMat4(quaternion);

然后，您应该能够将_from2乘以_rot2以获得_to向量。

四元数旋转错误

2 个答案: