旋转的三种表示方法:1、矩阵 2、欧拉角 3、四元数
矩阵的缺点,记录旋转角度要记录9个数
欧拉角的heading就是绕着y(绿色轴)轴30° ,容易理解
三种旋转方式的优缺点:
矩阵:缺点:1、上手难,记录数字多,不能插值 优点:能够在坐标系间围绕一个点进行旋转
欧拉角:缺点:1、不能在坐标系间围绕一个点进行旋转,不能连接增量旋转,可以进行插值但会遇到万能锁等问题 优点:简单,表达清晰,只用3个数进行表达
四元数:缺点:1、上手难,不能在坐标系间围绕一个点进行旋转 优点:提供平滑的插值
欧拉角:
heading-pitch-bank又叫做roll-pitch-yaw
heading对应yaw轴:控制着左右旋转
pitch轴:控制着上下旋转
bank对应roll轴:控制着自身本体旋转
万向锁:
一旦选择pitch角为正负90°,就被限制在只能绕垂直轴旋转,欧拉角插值过程可能会碰到万向锁问题。
欧拉角转换为旋转矩阵:
四元数:
单位四元数代表物体没有进行旋转