Quaternion的方向矢量？

Question

我有一个代表三维人物上臂旋转的四元数。我也有一条应该代表角色手臂新位置的线条。该线位置由两个3D点给出。

这是我拥有的唯一数据，我试图在3D包（数字符文）中调用一个方法，该方法需要2个方向向量并返回表示将手臂移动到新位置所需的旋转的四元数。

问题是我看到一些奇怪的行为，就好像这些轴被混淆并且它通常不起作用。此外，代表3D家伙手臂的Quaternion对象（来自3D软件包）具有W，X，Y和Z.X，Y和Z代表方向矢量吗？因为这正是我需要正确调用该功能的原因。我一直在使用这一点，以及从我的线的端点计算出的方向矢量，但正如我所说，它看起来很有趣。

如果X，Y和Z不是方向矢量，如何将四元数转换为两个端点，以便我可以计算方向矢量？

Answer 1

在你的上下文中（以及在大多数计算机图形环境中），一个quaternion is used to represent a rotation。你不想直接使用X，Y和Z;相反（如上面链接的教程中所述），您可以使用它来生成rotation matrix。您应该像使用其他3D transformation matrix一样使用旋转矩阵;它将按照它所来自的四元数描述的原点围绕原点旋转。

四元数的X，Y和Z do表示旋转的轴，但四元数也以非常直接的方式编码旋转的大小。如果你的软件包包含返回四元数的函数，它还应该包含将其四元数转换为旋转矩阵的函数;如果可能的话，你应该使用打包函数（因为它应该使用与生成它们的方法相同的约定）。

读完四元数和变换矩阵之后，您应该仔细阅读相关函数的文档，以确保您提供了正确的参数类型，并确保您使用的结果是正确的方式（很容易把它搞砸，即使你熟悉数学......）。