Question

我想以此question为基础，将具有四元数的物体朝特定目标旋转。我的特殊用例是将3d空间中的关节定向到另一个或目标点，作为实现逆运动学的垫脚石。

我使用glm数学库来计算点积和叉积。我还使用了其定义的结构vec3和quat。

以下是相关代码：

quat AxisAngleToQuat(float angle, vec3 axis) {
    quat myquat = quat(cos(angle/2), axis.x*sin(angle/2), axis.y*sin(angle/2), axis.z*sin(angle/2));
    return myquat;
}

vec3 direction = normalize(targetPos-sourcePos);
float dotProduct = dot(sourceForward, direction);
float angle = acos(dotProduct);
vec3 axis = normalize(cross(sourceForward, direction));

quat myquat;
//Handle special case where dotProduct is 1
if (Math.Abs(dotProduct-1.0f) < 0.000001f) {
    myquat = quat(1, 0, 0, 0); //create identity quaternion
}

//Handle special case where dotProduct is -1
else if (Math.Abs(dotProduct+1.0f) < 0.000001f) {
    vec3 arbitraryAxis = vec3(0, 1, 0); //we can choose global up as the arbitrary axis
    myquat = AxisAngleToQuat((float)M_PI, arbitraryAxis);
}
else {
    myquat = AxisAngleToQuat(angle, axis);
}

现在，在实现此功能并处理所有特殊情况之后，仍然存在问题。当angle接近180度时（我们接近源对象的原始后退方向-sourceForward），角度的小变化（目标对象的小平移）会导致角度的极大变化。源对象方向。

我的问题是为什么会发生这种情况，我们该怎么做才能减弱这种影响？

使用四元数旋转面对目标对象

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