SCNNode Z旋转轴保持不变，而X和Y轴在节点旋转时发生变化

Question

我有一个用户可以通过平移手势旋转的节点。用户可以选择X，Y或Z轴并进行平移，节点将围绕该轴旋转。

问题：节点的正面朝向相机。假设用户向右平移并围绕Y轴旋转节点。节点的正面现在朝向右侧。如果用户切换到X轴并向下平移，则节点的前部将从其初始的面向右方向向下旋转（或从用户角度顺时针旋转）。这是期望的行为。当用户切换到Z旋转时会出现问题。如果用户切换到Z轴旋转并向右平移，则该节点将向下旋转（从用户角度来看为顺时针方向）。

从本质上讲，节点的Z轴始终是恒定的，永远不会偏离其初始方向，但是X轴和Y轴的确会发生变化，受其他轴的旋转影响。

谁能解释这是什么原因？

下面是我用来旋转节点的代码：

let translation = sender.translation(in: sceneView)
        var newAngleX = Float(translation.y)*Float((Double.pi)/180.0)
        var newAngleY = Float(translation.x)*Float((Double.pi)/180.0)
        var newAngleZ = Float(translation.x)*Float((Double.pi)/180.0)

        if axisSelected == "x" {
            newAngleX += currentAngleX
            node.eulerAngles.x = newAngleX
            if(sender.state == .ended) {
                currentAngleX = newAngleX
            }
        }
        if axisSelected == "y" {
            newAngleY += currentAngleY
            node.eulerAngles.y = newAngleY
            if(sender.state == .ended) {
                currentAngleY = newAngleY
            }
        }
        if axisSelected == "z" {
            newAngleZ += currentAngleZ
            node.eulerAngles.z = newAngleZ
            if(sender.state == .ended) {
                currentAngleZ = newAngleZ
            }
        }

Answer 1

正如我先前在your post中所写，这是一个Gimbal Lock问题。 万向节锁定是在三维机制中失去一个自由度。 SceneKit中有两个变量：eulerAngles（以弧度表示的本征欧拉角代表围绕xyz轴的3旋转序列，顺序如下：Z-Y-{{ 1}}或X，roll，yaw）和pitch（节点的方向，表示为四元数）。

要摆脱ARKit和SceneKit中的万向节锁定，您需要使用单元四元数，其四元数满足以下条件：

orientation

为正确应用四元数，您也需要使用该结构的第四部分（(x * x) + (y * y) + (z * z) + (w * w) == 1 ）。四元数用SCNVector4表示，其中w-x-y的值是归一化的分量，z字段包含以弧度为单位的旋转角度或以牛顿米）。

万向节锁定在将（三个万向节中的两个）轴驱动为平行配置时发生。