c++ 四元数澄清

Posted 2023-02-22

【中文标题】c++ 四元数澄清

【英文标题】：c++ quaternion clarification

【发布时间】：2014-09-01 13:13:23

【问题描述】：

我正在开发飞行模拟器。我读过一篇关于四元数的教程（这个：http://www.opengl-tutorial.org/intermediate-tutorials/tutorial-17-quaternions/），所以它对我来说很新。

据我了解，四元数应该使用方向向量旋转对象并使对象的方向与方向匹配，并且旋转四元数不应该移动向量，而只是让他自己转身。我是真的吗？

如果是，这是我的代码：

void Plane::Update()

    m_matrix = GLM_GTX_quaternion::toMat4( GLM_GTX_quaternion::angleAxis( radians( m_angle ), normalize( m_planeDirection ) ) );

当我的平面模型指向 x 向量时，我的平面将围绕 x 向量正确旋转，角度等于 0，但如果我更改角度，它将无法正确旋转。那么如何找到角度呢？

【参考方案1】：

是的，你是对的 - 四元数围绕方向向量旋转对象。在使用四元数时，您还应该使用 glm::quat typedef。

#include <glm/gtc/quaternion.hpp>
//...
glm::mat4 m = glm::mat4_cast(glm::angleAxis(glm::radians(m_angle), glm::normalize(m_planeDirection)));

glm::rotate 函数也适用于四元数

glm::mat4 m = glm::mat4_cast(glm::rotate(glm::quat(), 45.0f, glm::vec3(1.0f)));

【讨论】：

但是，为什么 angleAxis( 0.0f, vec3( 0.0f, 0.0f, -1.0f ) ) 将我的平面定向到 x 向量？

到 x 轴* 我的意思是。

我想我很难理解你的问题是什么。但是您确实在这里说“四元数应该使用方向向量旋转对象并使对象的方向与方向匹配”。因此，您可能正在寻找 LookAt 函数（这很有意义，因为您使用的是飞机），它在您链接的文章中进行了讨论。

在理解了我试图理解的东西之后，我的问题似乎很混乱。事实上，我误解了角度轴旋转，与这个问题（***.com/questions/12430311/…）相同，并试图用它来确定我的平面方向......这不是正确的工具。感谢您指出lookAt 函数，以及教程中的部分，我什至没有看到它们...