opengl矩阵旋转四元数

Question

我试着绕x和y轴做一个简单的立方体旋转：

我想始终将立方体绕x轴旋转x量，并将立方体绕yaxis旋转y量，与x轴旋转无关。

首先，我天真地做了：

glRotatef(x,1,0,0);
glRotatef(y,0,1,0);

然后

但是它首先在x上旋转，然后在y上旋转，我想在y上旋转，独立于x的访问。

我开始研究四元数，所以我试着：

Quaternion Rotation1;
Rotation1.createFromAxisAngle(0,1, 0, globalRotateY);
Rotation1.normalize();

Quaternion Rotation2;
Rotation2.createFromAxisAngle(1,0, 0, globalRotateX);
Rotation2.normalize();

GLfloat Matrix[16];

Quaternion q=Rotation2 * Rotation1;

q.createMatrix(Matrix);
glMultMatrixf(Matrix);

这几乎和连续做2次glRotates ...so所做的完全一样，我想我漏掉了一两步。

四元数是可行的吗，还是我应该使用不同的东西？如果四元数是可行的，我可以添加哪些步骤来使立方体独立于每个轴旋转。我认为其他人也有同样的问题：Rotating OpenGL scene in 2 axes

Answer 1

我使用四元数让它正确地工作:我相信还有其他方法，但经过一些研究，这对我来说是完美的。我在另一个论坛上发布了一个类似的版本。http://www.opengl.org/discussion_boards/ubbthreads.php?ubb=showflat&Number=280859&#Post280859

首先创建变化角x/y的四元数表示，然后每帧将变化角四元数乘以累加四元数，最后将该四元数转换为矩阵形式以乘以当前矩阵。以下是循环的主要代码：

Quaternion3D Rotation1=Quaternion3DMakeWithAxisAndAngle(Vector3DMake(-1.0f,0,0), DEGREES_TO_RADIANS(globalRotateX));
Quaternion3DNormalize(&Rotation1);

Quaternion3D Rotation2=Quaternion3DMakeWithAxisAndAngle(Vector3DMake(0.0f,-1.0f,0), DEGREES_TO_RADIANS(globalRotateY));
Quaternion3DNormalize(&Rotation2);


Matrix3D Mat;
Matrix3DSetIdentity(Mat);
Quaternion3DMultiply(&QAccum, &Rotation1);

Quaternion3DMultiply(&QAccum, &Rotation2);

Matrix3DSetUsingQuaternion3D(Mat, QAccum);
globalRotateX=0;
globalRotateY=0;

glMultMatrixf(Mat);

然后绘制立方体

Answer 2

如果你能更详细地解释你正在尝试做什么，以及你得到的结果与你想要的结果有何不同，这将会有很大帮助。但通常使用Euler角度进行旋转会有一些问题，因为组合旋转可能会导致不直观的行为(在最坏的情况下还会失去自由度)。

如果您能找到表示所需旋转的单个轴和单个角度，则四元数slerp可能是适合您的方法。但是，使用四元数绕X和Y轴连续旋转不会帮助您避免合成Euler旋转时固有的问题。

你链接到的帖子似乎涉及到另一个问题。发帖者似乎一直在平移他的物体，然后进行旋转，而他本应该先旋转，然后再平移。

Answer 3

目前还不清楚你想要实现什么。也许你应该考虑一些点和你想要它们旋转到的位置--例如vertex (1,1,1)应该映射到(0,1,0)。然后，根据该信息，您可以计算所需的旋转。

四元数通常用于在两个旋转的“位置”之间进行插值。因此，第一步是确定你还没有的开始和结束“位置”。一旦你有了它，你就可以使用四元数来进行插值。在这里听起来你没有任何时变的方面。