C/C++ 中的四元数库 [关闭]

Posted 2023-04-12

【中文标题】C/C++ 中的四元数库 [关闭]

【英文标题】：quaternion libraries in C/C++ [closed]

【发布时间】：2010-10-05 05:38:15

【问题描述】：

在 C/C++ 中 quaternion 计算有什么好的库吗？

旁注：有什么好的教程/示例吗？我已经用谷歌搜索并浏览了前几页，但也许你有一些来自 compsci 或数学课程的演示/实验室，你可以/愿意分享？

谢谢

【问题讨论】：

cqrlib.sourceforge.net

【参考方案1】：

我是 Irrlicht 四元数类的粉丝。它是 zlib 许可的，很容易从 Irrlicht 中提取：

Irrlicht Quaternion Documentation quaternion.h

【讨论】：

第二个链接不幸失效了。

【参考方案2】：

您可以尝试使用 Boost - 通常是开始的好地方。他们为此提供了dedicated sublibrary。

至于示例，请查看文档和 Boost 附带的单元测试。

【参考方案3】：

还有 Eigen，这是一个用于 Blender 和 KDE 程序的数学和几何模板库，它在单个 .h 文件中定义了一个精巧的四元数类。

http://eigen.tuxfamily.org/index.php?title=Main_Page 和 http://www.ohloh.net/p/5393 的信息

【参考方案4】：

如果你决定自己动手，或者真的想了解代码背后的数学原理（对调试很有用），我强烈推荐Martin Baker's website。看起来很原始，但解释透彻，易于理解，而且他还提供了一些地方的代码。

【参考方案5】：

DirectX 有自己的quaternion functions，其他几个 3D 库也是如此。

在我看来，了解四元数如何工作的最佳方法是自己研究数学。 quaternions 和 conversion 上的***页面包含您需要的所有公式。我由此编写了自己的四元数库:)（它在 Haskell 中，所以我不会费心发布它。）

【讨论】：

DirectX 和图形的好主意。学习可以产生一些吸引人的视觉效果。

如果你找不到库，你自己做起来真的没那么难。我对此没有任何问题，而且我的 IT 数学培训非常有限（计算机科学商业学位，而不是纯科学）。

【参考方案6】：

有关四元数的文档，请查看 3D 图形教科书。它们只是使用乘法而不是计算量大的三角函数来产生 3D 旋转效果的矩阵。

【参考方案7】：

如果您使用四元数，这个网站euclideanspace 非常重要。它具有所有算术逐步，等价，简化，不同语言的代码示例。在此页面之后，我自己完成了大部分功能。我更喜欢下载图书馆。函数易于编程，您可以边学边学。

作为一个例子，我建议你检查这个关于四元数乘法的 c++ 函数： Efficient C++ quaternion multiplication using cv::Mat

【参考方案8】：

graphene 是一个简单的 C/GObject 库，针对 3D 图形中常见的各种矢量、矩阵、四元数等计算进行了 SIMD 优化。