c++ - 四元数相机。如何使其正确旋转？

Question

我有一个 3D 相机，其当前旋转存储为四元数，但我无法正确旋转它。我希望相机根据鼠标每帧的移动(第一人称射击风格)围绕其局部轴逐步旋转，但旋转是错误的。它有点工作，但相机似乎在不应该的时候绕着它的前轴“滚动”。

我用这个函数更新每一帧的旋转:

void Camera::rotate(const Quat& q)
{
    // m_rot is the current rotation
    m_rot = m_rot * q;
}

这是我的四元数乘法函数:

Quat Quat::operator*(const Quat &rhs) const
{
    // quaternion elements in w,x,y,z order
    Vector4d res;

    res[0] = m_q[0]*rhs.m_q[0] - m_q[1]*rhs.m_q[1] -
             m_q[2]*rhs.m_q[2] - m_q[3]*rhs.m_q[3];
    res[1] = m_q[0]*rhs.m_q[1] + m_q[1]*rhs.m_q[0] +
             m_q[2]*rhs.m_q[3] - m_q[3]*rhs.m_q[2];
    res[2] = m_q[0]*rhs.m_q[2] - m_q[1]*rhs.m_q[3] +
             m_q[2]*rhs.m_q[0] + m_q[3]*rhs.m_q[1];
    res[3] = m_q[0]*rhs.m_q[3] + m_q[1]*rhs.m_q[2] -
             m_q[2]*rhs.m_q[1] + m_q[3]*rhs.m_q[0];

    return Quat(res);
}

我是做错了什么，还是某种浮点错误？

Answer 1

解决了问题。对于像我要使用的鼠标控制的第一人称相机，我想围绕局部 x 轴旋转以向上和向下看，但要绕全局 y 轴旋转以左右看。

所以这对于 x 轴是正确的:

m_rot = m_rot * q;

但我需要为 y 轴执行此操作:

m_rot = d * m_rot;