Question

我的自定义Quaternion实现似乎存在问题。 Download My quaternion implementation in Java

当我想要这个片段时，为了看到四元数角度演变，在Main（）方法中：

    Quaternion currentRotation = Quaternion.buildIdentityQuaternion();
    Quaternion constantRotation = Quaternion.buildFromAxisAngle(10, 0,1,0);

    while(true){
        float angle = currentRotation.toAxisAngle()[0];
        System.out.println(angle);
        currentRotation = constantRotation.mulInLeftOf(currentRotation);
    }

我得到了以下结果：

那么为什么角度值首先变为360度然后逐渐减小到0度呢？虽然我在Quaternion＃toAxisAngle（）方法中用公式2 * Acos（Quaternion.w）计算了角度？也许实现并不坏，所以如何计算角度，使其返回0,10，...，350,360,0,10，......，350,360,0,10等等？ / p>

最后，有没有办法计算真实角度？那个角度跨越了值：0,10,20,30，......，360,0,10,20 ......？

然而，我设法在JOGL程序中使用它来定期旋转简单的6色立方体，只需每次计算四元数乘法并在结果四元数上调用toMatrix（）方法。有什么用（不要注意JOGL的具体实现细节）：

  // The OpenGL functionnalities of my program
  MyJOGLEventListener implements GLEventListener {

       Quaternion myCurrentRotation = Quaternion.buildIdentityQuaternion() // w=1, x=0, y=0, z=0
       Quaternion constantRotation = Quaternion.buildFromAxisAngle(0.02f, 0,1,0) // angle = 0.02 degrees, x=0, y=1, z=0

       GLUgl2 glu = new GLUgl2();

       public void display(GLAutoDrawable drawable) {
            GL2 gl = drawable.getGL().getGL2();
            gl.glClear(/* OMITTED : color buffer and depth buffer*/);
            gl.glLoadIdentiy();

            glu.gluLookAt(/* OMITTED */);

            /// the three most relevent lines ///////////////////////////////////
            gl.glMultMatrix(myCurrentRotation.toMatrix(), 0);

            MyCubeDrawer.drawCube(gl);

            myCurrentRotation = constantRotation.mulInLeftOf(myCurrentRotation);
            //////////////////////////////////////////////////////////////////////

      }

     // OMITED : in init(GLAutoDrawable) method, I set up depth buffer
     // OMITED : the reshape(GLAutoDrawable drawable, int x, int y, int width, int height) sets the viewport and projection
 }

此致

Answer 1

我怀疑你的四元数实现没问题。使用四元数传递360度时，它会反转旋转轴。因此，首先，您的四元数表示正 y 轴周围的正旋转;但是，一旦你穿过360度，它就会开始代表负 y 轴周围的正向旋转。

所以你得到的角度仍然是正确的。零的旋转通常表示为[1 0 0 0]。绕 y 轴旋转180度将表示为[0 0 1 0]。然后旋转360度（显然相当于0的旋转）出现[-1 0 0 0]。再旋转180度会给你[0 0 -1 0]这是四元数的一般属性。它们是2倍多余的。如果否定四元数的所有分量，则相当于围绕翻转轴旋转相反方向以获得相同的结果。

要获得您想要的内容，您只需检查四元数的 y 组件即可。如果它小于零，则从360减去计算的旋转，以便将轴翻转回正值。

四元数“常规旋转”在转换为轴角时给出奇怪的值

1 个答案: