java - 使用四元数旋转模型

Question

我已经找到了很多解决此问题的解决方案，但似乎都不起作用。

我正在使用 JBullet 库并检索对象方向，它以四元数形式给出。我如何从这个四元数中检索欧拉值，以便我可以调用..？

glRotate(rotationX, 1, 0, 0);
glRotate(rotationY, 0, 1, 0);
glRotate(rotationZ, 0, 0, 1);

或者也许有更有效的方法？

编辑:

我尝试过quat -> vec

public static Vector3f quatToVec(Quat4f q) {
        float x = q.x;
        float y = q.y;
        float z = q.z;
        float w = q.w;
        float roll  = (float) (Math.atan2(2*y*w - 2*x*z, 1 - 2*y*y - 2*z*z) / Math.PI * 360);
        float pitch = (float) (Math.atan2(2*x*w - 2*y*z, 1 - 2*x*x - 2*z*z) / Math.PI * 360);
        float yaw   =  (float) (Math.asin(2*x*y + 2*z*w) / Math.PI * 720);
        return new Vector3f(yaw, pitch, roll);
    }

我尝试过quat -> 旋转矩阵

public static FloatBuffer quatToMatrix(Quat4f q) {
        float qx = q.x;
        float qy = q.y;
        float qz = q.z;
        float qw = q.w;
        FloatBuffer fb = BufferUtils.createFloatBuffer(16);
        fb.put(new float[]{1.0f - 2.0f*qy*qy - 2.0f*qz*qz, 2.0f*qx*qy - 2.0f*qz*qw, 2.0f*qx*qz + 2.0f*qy*qw, 0.0f,
                2.0f*qx*qy + 2.0f*qz*qw, 1.0f - 2.0f*qx*qx - 2.0f*qz*qz, 2.0f*qy*qz - 2.0f*qx*qw, 0.0f,
                2.0f*qx*qz - 2.0f*qy*qw, 2.0f*qy*qz + 2.0f*qx*qw, 1.0f - 2.0f*qx*qx - 2.0f*qy*qy, 0.0f,
                0.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f});
        fb.flip();
        return fb;
    }

但似乎都不起作用

Answer 1

您发布的第二个解决方案更可取，因为欧拉角在 +/- 90 度俯仰角处存在奇点(在其他领域称为万向节锁)。

你现在最大的障碍是你的矩阵出于某种原因是行优先的。由于这是通用的 FloatBuffer而不是实际的矩阵类，当您执行 fb.put (...) 时，您可能必须自己转置矩阵.

这应该可以解决问题:

fb.put(new float[] {1.0f - 2.0f*qy*qy - 2.0f*qz*qz, 2.0f*qx*qy + 2.0f*qz*qw,        2.0f*qx*qz - 2.0f*qy*qw,        0.0f,
                    2.0f*qx*qy - 2.0f*qz*qw,        1.0f - 2.0f*qx*qx - 2.0f*qz*qz, 2.0f*qy*qz + 2.0f*qx*qw,        0.0f,
                    2.0f*qx*qz + 2.0f*qy*qw,        2.0f*qy*qz - 2.0f*qx*qw,        1.0f - 2.0f*qx*qx - 2.0f*qy*qy, 0.0f,
                    0.0f,                           0.0f,                           0.0f,                           1.0f});