Question

出于效率原因，我的后端使用Euler旋转（万向节锁不是一个因素，所以请不要评论它）。

如果给定数据提供四元数，我怎么能将其转换为准确的Euler？

我见过的大多数方法都使用asin作为Y轴，但是建议的方法是使用3 atan2函数来提高准确度。

另外我应该提一下，我按照OpenGL术语进行轴表示，其中Z是您的监视器深度，关系式：

{ X: width, Y: height, Z: depth }

因此，如果您提供示例代码，请提供以下内容：

{ X: pitch, Y: yaw, Z: roll }

Answer 1

这个概念并非微不足道，而是寻求开源。在您之前，有很多人已经实现了这一点： Quaternion.java 行：289，toAngles。事实上，它主要是数学应该可以很容易地转换为您的偏好语言。角度也恰好按照你要求的顺序（俯仰，偏航，滚动）

public float[] toAngles(float[] angles) {
    if (angles == null) {
        angles = new float[3];
    } else if (angles.length != 3) {
        throw new IllegalArgumentException("Angles array must have three elements");
    }

    float sqw = w * w;
    float sqx = x * x;
    float sqy = y * y;
    float sqz = z * z;
    float unit = sqx + sqy + sqz + sqw; // if normalized is one, otherwise
    // is correction factor
    float test = x * y + z * w;
    if (test > 0.499 * unit) { // singularity at north pole
        angles[1] = 2 * FastMath.atan2(x, w);
        angles[2] = FastMath.HALF_PI;
        angles[0] = 0;
    } else if (test < -0.499 * unit) { // singularity at south pole
        angles[1] = -2 * FastMath.atan2(x, w);
        angles[2] = -FastMath.HALF_PI;
        angles[0] = 0;
    } else {
        angles[1] = FastMath.atan2(2 * y * w - 2 * x * z, sqx - sqy - sqz + sqw); // roll or heading 
        angles[2] = FastMath.asin(2 * test / unit); // pitch or attitude
        angles[0] = FastMath.atan2(2 * x * w - 2 * y * z, -sqx + sqy - sqz + sqw); // yaw or bank
    }
    return angles;
}

如何准确地将四元数转换为Euler？

1 个答案: