从欧拉旋转到四元数旋转的转换
我正在使用Leap Motion设备来获取有关我的手的位置和方向的有用数据。目前，我在编码的方向部分遇到了问题。Leap API只有用于逐帧旋转的代码，但是，它还提供了法线向量(垂直于手掌)和指针向量(从手掌向外指向手指的方向)。这两个矢量是垂直的。
向量：
Leap.Vector normal = current.PalmNormal;
Leap.Vector pointer = current.Direction; 更多信息可以在Leap上找到：https://developer.leapmotion.com/documentation/Languages/CSharpandUnity/API/class_leap_1_1_hand.html
正在转换为Unity Vector3类：
Vector3 normalU = new Vector3();
normalU.x = normal.x;
normalU.y = normal.y;
normalU.z = normal.z;
Vector3 pointerU = new Vector3();
pointerU.x = pointer.x;
pointerU.y = pointer.y;
pointerU.z = pointer.z;我使用这些向量来计算我的手的欧拉角方向(围绕x轴旋转theta_x度，围绕y轴旋转theta_y度，围绕z轴旋转theta_z度)：
float rXn = Mathf.Atan (normalU.y/normalU.z);
rXn *= (180f/Mathf.PI);
if ((normalU.y < 0 && normalU.z < 0) || (normalU.y > 0 && normalU.z < 0))
{
rXn += 180f;
}
float rZn = Mathf.Atan (normalU.y/normalU.x);
rZn *= (180f/Mathf.PI);
if ((normalU.y < 0 && normal.x > 0) || (normalU.y > 0 && normalU.x > 0))
{
rZn += 180f;
}
float rYn = Mathf.Atan (pointerU.x/pointerU.z);
rYn *= (180f/Mathf.PI);
if ((pointerU.x > 0 && pointerU.z > 0) || (pointerU.x < 0 && pointerU.z > 0))
{
rYn += 180f;
}然后将Euler角度转换为四元数并使用以下代码实现：
Quaternion rotation = Quaternion.Euler (-rZn+90, -rYn, rXn+90);
rigidbody.MoveRotation (rotation);有关Unity Quaternion类的更多信息可以在这里找到：http://docs.unity3d.com/Documentation/ScriptReference/Quaternion.html
在我编写代码时，我单独测试了每个旋转轴，注释掉了其他轴(将它们设置为0)，它们工作正常。然而，当我同时实现所有这三种方法时，围绕单个轴的旋转行为发生了变化，这让我感到困惑。为什么包括对y轴旋转的识别会改变x轴旋转的方式？
当其他旋转轴被注释掉(并设置为0)时，每个旋转轴都起作用，我认为问题出在Euler角度转换为四元数的方式。我对四元数表示旋转的方式不是很了解，但是我很困惑，为什么改变绕y轴的旋转角的值会改变绕x轴的旋转角。
谢谢你的帮助。
回答 2
Stack Overflow用户
发布于 2013-11-02 05:24:55
旋转的顺序是相关的，这可能是导致您困惑的原因。想象x轴上(1，0，0)处的一个点。当我们现在绕x轴旋转90°时，什么也没有发生。然后我们绕y轴旋转90°，这使得点位于正z轴上。如果我们改变旋转的顺序，这个点将在y轴上结束。根据您的函数的实现方式，它们需要一定的旋转顺序才能获得预期的结果。
Stack Overflow用户
发布于 2013-11-02 08:25:53
它并不完美，但我使用以下命令获得了相当好的结果：
private void UpdateHandNormal( Hand hand, Transform marker )
{
float y = Mathf.Atan( hand.Direction.x / hand.Direction.z );
if( float.IsNaN( y ) ) y = 0;
marker.localRotation = new Quaternion( hand.PalmNormal.z, -y, hand.PalmNormal.x, 1 ) ;
}其中hand是leap控制器中的Hand实例，标记是表示手旋转的简单矩形。
我正在获取y的NaN，所以我将集合添加到0检查。
路径
J.
https://stackoverflow.com/questions/19732300
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