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四元素(四元数quaternion)的理解

在游戏动画中,四元素因其在计算上的简易特性而被广泛使用。下面列几个漂亮的链接,作者做的非常好,一目了然。

什么是万向节锁

万向节锁(Gimbal Lock)的理解 - 皮斯卡略夫 - 博客园

其实这个很好理解,如果不使用物体自身材的坐标系,那么一切都不是问题。问题在于,当我们处于一个没法找到很好参考坐标的世界时(比如宇宙飞船在太空中可能啥也瞅不着),使用物体自身的坐标系就不可避免。

四元素理解

使用四元素能很好避免上述这种问题的,计算也更加简洁,这名叫Ben Eater的工程师把动画作得非常漂亮,你可以通过拖动鼠标来改变四元素的值来很直观地看旋转的结果,当然,你也可以同时用笔计算验证一下,非常有意思,

Visualizing quaternions, an explorable video series

这个动画的下面,你要注意有2D,3D, 4D那个几按钮,可以同时进去体会一下相应的传统旋转操作;同时,在界面的上面偏右有一个按钮,可以用来观测实数和三角函数的不同表述(比如0.71会写在cos(45));不得不说作者挺有心的。

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