[学习笔记]三维数学(4)-物体的旋转
欧拉角
什么是欧拉角
用三个数去存储物体在x、y、z轴的旋转角度。
补充：
- 为了避免万向节死锁，y和z轴取值范围都是0~360°，x轴是-90°~90°。
- x和z轴是旋转是相对于自身坐标轴的，y轴旋转永远是相对于世界坐标轴的。 优点
- 好理解，使用方便
- 只用三个数表示，占用空间少，在表示方位的数据结构中是占用最少的 缺点
- 万向节死锁 四元数 什么是四元数
- Quaternion在3D图形学中表示旋转，由一个三维向量(X/Y/Z)和一个标量(W)组成。
- 旋转轴为V，旋转弧度为θ，如果使用四元数表示，则四个分量为：
- x = sin(θ/2)*V.x
- y = sin(θ/2)*V.y
- z = sin(θ/2)*V.z
- w = cos(θ/2)
- X、Y、Z、W的取值范围是-1~1。
- API：Quaternion qt = this.transform.rotation; 四元数的运算
优点
- 避免万向节死锁
- 可使物体沿自身坐标Y轴旋转 this.transform.rotation *= Quaternion.Euler(0,1,0);
- rotate内部就是使用四元数相乘实现 this.transform.Rotate(Vector3 eulerAngles)缺点
- 难于使用，不建议单独修改某个数值。
- 存在不合法的四元数。
实例
使用欧拉角旋转
代码如下:
public class EulerDemo : MonoBehaviour
{
public Vector3 euler;
void Update()
{
euler = this.transform.eulerAngles;
}
private void OnGUI()
{
if (GUILayout.RepeatButton("沿x轴旋转"))
{
this.transform.eulerAngles += Vector3.right;
}
if (GUILayout.RepeatButton("沿y轴旋转"))
{
this.transform.eulerAngles += Vector3.up;
}
if (GUILayout.RepeatButton("沿z轴旋转"))
{
this.transform.eulerAngles += Vector3.forward;
}
}
}使用四元数旋转
代码如下:
public class QuaternionDemo : MonoBehaviour
{
public Vector3 euler;
void Update()
{
euler = this.transform.eulerAngles;
}
private void OnGUI()
{
if (GUILayout.RepeatButton("沿x轴旋转"))
{
/*
//方法一
Quaternion qt = new Quaternion();
//旋转轴
Vector3 axis = this.transform.right;
//旋转角度
float rad = 1 * Mathf.Deg2Rad;
qt.x = Mathf.Sin(rad / 2) * axis.x;
qt.y = Mathf.Sin(rad / 2) * axis.y;
qt.z = Mathf.Sin(rad / 2) * axis.z;
qt.w = Mathf.Cos(rad / 2);
this.transform.rotation = qt;
//方法二
this.transform.rotation *= Quaternion.Euler(Vector3.right);
//方法三
this.transform.Rotate(Vector3.right);
*/
this.transform.Rotate(Vector3.right);
}
if (GUILayout.RepeatButton("沿y轴旋转"))
{
this.transform.Rotate(Vector3.up);
}
if (GUILayout.RepeatButton("沿z轴旋转"))
{
this.transform.Rotate(Vector3.forward);
}
}
}本文参与 腾讯云自媒体分享计划，分享自作者个人站点/博客。
原始发表：2020 年 01 月，如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除
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