java 3D 四元数旋转

Question

我有这种使用四元数在 3D 中旋转点的方法，但它似乎无法正常工作:

    public static ArrayList<Float> rotation3D(ArrayList<Float> points, double angle, int xi, int yi, int zi)
{
    ArrayList<Float> newPoints = new ArrayList<>();

    for (int i=0;i<points.size();i+=3)
    {
        float x_old = points.get(i);
        float y_old = points.get(i+1);
        float z_old = points.get(i+2);

        double w = Math.cos(angle/2.0);
        double x = xi*Math.sin(angle/2.0);
        double y = yi*Math.sin(angle/2.0);
        double z = zi*Math.sin(angle/2.0);

        float x_new = (float) ((1 - 2*y*y -2*z*z)*x_old + (2*x*y + 2*w*z)*y_old + (2*x*z-2*w*y)*z_old);
        float y_new = (float) ((2*x*y - 2*w*z)*x_old + (1 - 2*x*x - 2*z*z)*y_old + (2*y*z + 2*w*x)*z_old);
        float z_new = (float) ((2*x*z + 2*w*y)*x_old + (2*y*z - 2*w*x)*y_old + (1 - 2*x*x - 2*y*y)*z_old);

        newPoints.add(x_new);
        newPoints.add(y_new);
        newPoints.add(z_new);
    }

    return newPoints;
}

如果我进行此调用 rotation3D(list, Math.toRadians(90), 0, 1, 0);，其中 points 为 (0,0,10)，则输出为 (-10.0, 0.0, 2.220446E-15)，但它应该是 (-10,0,0)，对吗？有人可以看一下我的代码并告诉我是否有问题吗？

这里有 4 个屏幕，代表我的对象的初始位置，以及 3 个 -90 度的旋转(该对象没有正确绘制，这是一个 GL 问题，我稍后会处理):

Answer 1

我没有研究过代码，但你从中得到的结果是正确的:假设是左手坐标系，当你将点 (0,0,10) 绕 y 轴(即 (0,1,0))旋转 90 度时，你最终会得到 (-10,0,0)。

如果你的坐标系是右手坐标系，我认为你必须反转角度的符号。