Question

我正在编写一个程序来加载包含场景描述的文件，然后使用OpenGL显示它。我正在使用GLM进行所有数学运算。场景文件中的旋转以四元数格式存储。我的场景管理系统以欧拉角的形式对物体进行旋转，然后在绘制时将这些角度转换为旋转矩阵。

我的加载过程因此采用四元数旋转，将它们转换为欧拉角以存储在我的对象类中，然后将这些欧拉角转换为旋转矩阵以进行绘制。我正在使用glm :: eulerAngles和glm :: eulerAngleYXZ函数来执行这两个操作。

但是，我的结果不正确。例如，如果我理解正确，四元数{0.500 -0.500 0.500 0.500}（即W X Y Z）应该描述从+ Z轴到+ Y轴的箭头旋转。但是，当我运行程序时，我得到的箭头指向+ X轴。

我认为我对四元数的理解存在一些缺陷，但我可以通过跳过中间的欧拉角形式来获得我预期的结果。通过使用glm :: toMat4将四元数直接转换为旋转矩阵，我得到一个将我的+ Z箭头指向+ Y的旋转。

考虑到这两种方法既简单又正确，我无法协调这两种不同的输出。为了简化我的问题，为什么这两个看似相同的方法会产生不同的结果：

glm::quat q(.5, -.5, .5, .5);
glm::vec3 euler = glm::eulerAngles(q) * 3.14159f / 180.f; // eulerAngleYXZ takes radians but eulerAngles returns degrees
glm::mat4 transform1 = glm::eulerAngleYXZ(euler.y, euler.x, euler.z);
// transform1 rotates a +Z arrow so that it points at +X

glm::quat q(.5, -.5, .5, .5);
glm::mat4 transform2 = glm::toMat4(q);
// transform2 rotates a +Z arrow so that it points at +Y

Answer 1

你现在可能已经想到了......但是

eulerAngle序列的功能是什么：

glm::vec3 euler = glm::eulerAngles(q) * 3.14159f / 180.f;

返回？如果它没有明确返回'YXZ'序列，您将无法正确使用下一个函数：

glm::mat4 transform1 = glm::eulerAngleYXZ(euler.y, euler.x, euler.z);

您的变量'euler'必须与您指定的函数的序列类型相同，才能将其转换为旋转矩阵。

在查看here后，看起来函数'glm :: eulerAngles'将'XYZ'作为俯仰，偏航和滚动返回。因此，假设它们是'YXZ'，或偏航，俯仰，滚动是不正确的。

如前所述，对于欧拉角和旋转矩阵，订单很重要！

Answer 2

在处理欧拉角时，乘法的顺序很重要。 YXZ和XYZ产生非常不同的旋转。

您可以为每个轴计算单独的矩阵，然后按照您需要的顺序将它们相乘。

glm::quat q(.5, -.5, .5, .5);
glm::vec3 euler = glm::eulerAngles(q) * 3.14159f / 180.f;

glm::mat4 transformX = glm::eulerAngleX(euler.x);
glm::mat4 transformY = glm::eulerAngleY(euler.y);
glm::mat4 transformZ = glm::eulerAngleZ(euler.z);

glm::mat4 transform1 =
    transformX * transformY * transformZ; // or some other order

Answer 3

我认为结果已经是弧度了，不需要转换。

glm::quat q(.5, -.5, .5, .5);
glm::vec3 euler = glm::eulerAngles(q); // * 3.14159f / 180.f;

glm::mat4 transformX = glm::eulerAngleX(euler.x);
glm::mat4 transformY = glm::eulerAngleY(euler.y);
glm::mat4 transformZ = glm::eulerAngleZ(euler.z);

glm::mat4 transform1 =
    transformX * transformY * transformZ; // or some other order

四元数 - ＆gt; Euler Angles - ＆gt;旋转矩阵故障（GLM）

3 个答案: