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使用System.Numerics.Quaternion进行3D旋转

System.Numerics.Quaternion是一个用于处理3D旋转的数学库,它提供了一种表示和操作四元数的方式。四元数是一种数学工具,用于表示三维空间中的旋转。

四元数由一个实部和三个虚部组成,可以表示为q = w + xi + yj + zk,其中w、x、y和z是实数,i、j和k是虚数单位。Quaternion类提供了一系列方法和属性,用于创建、操作和转换四元数。

在3D图形编程中,使用四元数进行旋转操作具有许多优势。相比于使用欧拉角或旋转矩阵,四元数可以避免万向锁问题,并且在组合多个旋转时更加高效和准确。它们还可以用于插值和平滑动画的计算。

应用场景:

  1. 游戏开发:在游戏中,使用四元数可以实现角色、相机和物体的平滑旋转效果。
  2. 3D建模和动画:在3D建模软件和动画制作工具中,四元数可以用于控制模型的旋转和动画效果。
  3. 虚拟现实和增强现实:在虚拟现实和增强现实应用中,四元数可以用于跟踪和控制头部和手部的旋转。

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