我怎么能只扭转一个四元数的一个轴？

Question

我在Unity3D中创建了两个对象，表示一个上臂(父对象)和一个低臂(子对象)，并与一个字符连接连接在一起。这些物体的旋转是由两个四元数驱动的，我从位于上臂和下臂的IMU中收集到。我校准了两个四元数。我的目标是想象肘关节的屈曲/伸展。

Q在名称中表示它是四元数。QImu表示它是来自IMU的四元数。Qstart表示它是IMU的初始启动方向。

// upperarm script attached to upperarm object
if (Input.GetKeyDown(KeyCode.Space))
        {
            QstartUpperArm = QimuUpperArm;
        }

        transform.localRotation = QstartUpperArm * Quaternion.Inverse(QimuUpperArm);

// lowerarm script attached to lowerarm object
if (Input.GetKeyDown(KeyCode.Space))
        {
            QstartLowerArm = QimuLowerArm;
        }

        QimuLowerArm = QstartLowerArm * Quaternion.Inverse(QimuLowerArm);
transform.localrotation = Quaternion.Inverse(Qstart2 * Quaternion.Inverse(Qimu2)) * Qimu1new;

Upperarm对象正像预期的那样旋转。然而，低臂对象有一个y轴相反的对象.所有其他轴都很好。如何使用四元数改变这一个轴的符号？

Answer 1

您不应该在Quaternion中直接这样做。听起来你把Quaternion (它有4个组件x,y,z,w)和x,y,z中的欧拉空间表示搞混了。

你可以试着用

var invertedRotation = Quaternion.Euler(Vector3.Scale(QimuLowerArm.eulerAngles, Vector3.up * -1));

取决于必须反转的旋转(在代码中没有清楚地看到这一点)。

• eulerAngles返回Quaternion的欧拉表示
• Vector3.Scale乘成Vector3组件。在这种情况下，由Vector3.up * -1 == new Vector3(0, -1, 0);
• Quaternion.Euler为给定欧拉角上的旋转生成一个Quaternion。这里必须注意的是，旋转是按x顺序应用的，然后是z，然后是y，但是由于是反转的，后者应该是可以的。

另一个afaik (不太确定)是

• 否定相应的轴分量
• 否定w组件

我仍然不会直接在四元数中做这件事，因为订单很重要，但也很重要。

var invertedRotation = new Quaternion (QimuLowerArm.x, - QimuLowerArm.y, QimuLowerArm.z, -QimuLowerArm.w);