opengl - 将四元数旋转转换为旋转矩阵？

Question

基本上，给定一个四元数（qx，qy，qz，qw）...如何将其转换为OpenGL旋转矩阵？我也对哪个矩阵行是“上”，“右”，“前进”等感兴趣。我在四元数中有一个摄像机旋转，在矢量中我需要...

Answer 1

以下代码基于四元数（qw，qx，qy，qz），其顺序基于Boost四元数：

boost::math::quaternion<float> quaternion;
float qw = quaternion.R_component_1();
float qx = quaternion.R_component_2();
float qy = quaternion.R_component_3();
float qz = quaternion.R_component_4();

首先，您必须规范四元数：

const float n = 1.0f/sqrt(qx*qx+qy*qy+qz*qz+qw*qw);
qx *= n;
qy *= n;
qz *= n;
qw *= n;

然后，您可以创建矩阵：

Matrix<float, 4>(
    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);

根据您的矩阵类，您可能必须先将其转置，然后再将其传递给OpenGL。