俯仰偏航角，角度獨立

Question

我正在努力弄清楚如何使它們之間的偏航和側傾獨立。 一旦我在z軸（螺距）上旋轉某些東西，第二旋轉（y軸偏航）就取決於第一和第三旋轉的結果（x軸，橫搖）取決於其他兩個。 因此，我沒有將它們三個單獨地混合在一起，而是丑陋了。

我希望可以將對象角度存儲在數組[pitch，yaw，roll]中，然后在轉換過程中對這些角度進行解碼，以使偏航將對象放置在給定位置，然后采用與角度相對應的角度，但是兩者都不是...

我已經看到了對“任意軸旋轉矩陣”的引用。 獲得期望的結果會有用嗎？？？ 1）應用偏航（gl.glRotatef（beta，0.0f，1.0f，0.0f）;）2）獲取手動旋轉矢量的結果軸（1.0f，0.0f，0.0f）圍繞beta 3）使用軸進入2 {並且用於滾動...如果1,2,3是正確的} 4）旋轉進入2的軸繞其x進行滾動5）使用進入4的軸進行滾動

能行嗎？ 有更好的解決方案嗎？ 我想將對象的局部方向保持為[pitch，yaw，roll]格式。

我已經為此苦苦掙扎了好幾天，如果可能的話，我想避免使用四元數。 3D對象相對於0,0,0進行存儲並沿{1,0,0}進行查看，並轉換為它們的目的地和每一幀的角度，因此應該很容易避免萬向架鎖定問題。

換句話說，我的相機工作正常，可以正確制作世界坐標，但是我不知道應該如何或在何處基於偏航，縱搖，橫搖應用對象局部變換。

結果應從數組[y，p，r]中讀取，並且它們的組合不應重疊 。

實際上，我的轉換是：

gl.glLoadIdentity(); 
float[] scalation = transform.getScalation();
gl.glScalef(scalation[0], scalation[1], scalation[2]); 
float[] translation = transform.getTranslation();
gl.glTranslatef(translation[0], translation[1], translation[2]);
float[] rotation = transform.getRotation();
gl.glRotatef(rotation[0], 1.0f, 0.0f, 0.0f);
gl.glRotatef(rotation[1], 0.0f, 1.0f, 0.0f);
gl.glRotatef(rotation[2], 0.0f, 0.0f, 1.0f);

Answer 1

方向始終取決於角度順序。 你不能讓他們獨立。 旋轉將向量乘以矩陣，矩陣乘法是不可交換的。 您可以選擇一個訂單並與之保持一致。 對於這些問題，通常的選擇是ZYX定向方法（先滾動，然后俯仰，最后偏航）。 我在處理角度時的個人參考是此文檔 ，對我有很大幫助。

Answer 2

如果您使用偏航/俯仰/滾動，則最終方向將始終取決於應用它們的數量和順序。 如果您希望可讀性或簡單性，則可以選擇其他方案。 我喜歡選擇前向矢量（F），然后根據規范的“世界向上”矢量計算右向上矢量，然后僅填充矩陣列。 如果願意，可以添加一個額外的“軸旋轉”角度項。 它有點像四元數，但是更易於理解。 我使用此表示來控制基本的WASD風格的相機。

Answer 3

累積旋轉（偏航，俯仰，橫滾）需要保持一個變換矩陣，該矩陣是各個變換按其發生的順序生成的。 生成的矩陣是圍繞某個軸和某個角度的旋轉。