將 BVH animation 的根繞 Y 軸旋轉一個角度

Question

即使您不熟悉 BVH 文件格式，也許您可以幫助我了解如何組合兩個旋轉。

我只是從 BVH 文件中獲取根的旋轉（復制 x、y、z 值），根的通道設置如下：

CHANNELS 6 Xposition Yposition Zposition Zrotation Xrotation Yrotation

我想將根旋轉一定程度，可以是 0 到 360，圍繞 y 軸 (0,1,0)。 這種旋轉適用於某些幀。 然而，在大多數幀中，根旋轉得很奇怪（就像發生了萬向節鎖定）。

這是我使用的代碼。 Unity 中的 C#。 我只想正確應用根繞 y 軸的旋轉。

當圍繞 y 軸添加 0 度旋轉時，我可以確認代碼工作正常（正確的 BVH 動畫）。 因此，錯誤必須是這兩個旋轉的組合（qBefore 和 YawRotationQuaternion）。

private Vector3 getFinalRootRotation(Vector3 rotationFromBvh, float angle)
{
    // [INITIALIZE]: Convert Euler to Quaternion for each axis. 
    Quaternion qX = Quaternion.AngleAxis(rotationFromBvh.x, Vector3.right);
    Quaternion qY = Quaternion.AngleAxis(rotationFromBvh.y, Vector3.up);
    Quaternion qZ = Quaternion.AngleAxis(rotationFromBvh.z, Vector3.forward);
    Quaternion qBefore = qY * qX * qZ; // Multiply them in the correct order.
                                       // Order in BVH file is ZXY.

qY*qX*qZ與Quaternion.Euler(rotationFromBvh)具有完全相同的 euler x,y,z 結果

    // [CREATE ROTATION AROUND Y]: Get the quaternion of rotating around y axis.
    Quaternion YawRotationQuaternion = Quaternion.AngleAxis(angle, Vector3.up);

    // [APPLY ROTATION AROUND Y]
    Quaternion qAfter = qBefore * YawRotationQuaternion;

    // [RETURN IN XYZ FORM]
    return qAfter.eulerAngles;
}

我的目標是創建一個具有新根旋轉的新 BVH。 這是我在文件中編寫新旋轉的代碼部分。 此代碼經過測試並創建 BVH 文件 ok。

private string CreateMLine(Vector3 rootPosition, Vector3 rootRotation, List<Vector3> rotations)
{
    StringBuilder s = new StringBuilder();
    // Apply root's translation and rotation.
    s.Append(rootPosition.x + " " + rootPosition.y + " " + rootPosition.z + " ");
    s.Append(rootRotation.z + " " + rootRotation.x + " " + rootRotation.y + " ");

    for(int i=1; i<rotations.Count; i++) // start at 1 ==> skip rotation of the root.

    {
        s.Append(rotations[i].z + " " + rotations[i].x + " " + rotations[i].y + " ");
    }
    s.Append("\n");
    return s.ToString();
}

Answer 1

我說您有充分的理由按Zrotation Xrotation Yrotation順序獲得BVH的值。

從Quaternion.eulerAngles ：

圍繞z軸旋轉euler.z度，圍繞x軸旋轉euler.x度和圍繞y軸旋轉euler.y度的旋轉（按此順序） 。

所以我認為錯誤在於

Quaternion qBefore = qY * qX * qZ;

使用錯誤的順序。

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應該是

Quaternion qBefore = qZ * qX * qY;

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我建議使用Quaternion.Euler代替

返回圍繞z軸旋轉z度，圍繞x軸旋轉x度和圍繞y軸旋轉y度的旋轉。

Quaternion qBefore = Quaternion.Euler(rotationFromBvh.x, rotationFromBvh.y, rotationFromBvh.z);

Answer 2

從物理上講，四元數乘法意味着從右向左旋轉。

q1 * q2 表示旋轉 q2 然后 q1

所以如果你想一個接一個地應用旋轉，把它放在左邊。

在你的情況下，它應該是：

Quaternion qAfter = YawRotationQuaternion * qBefore;