Math 基于四元数的旋转和轴心位置

考虑到OpenGL中的轴位置，我不知道如何使用四元数执行矩阵旋转。我目前得到的是对象围绕空间中某个点的旋转，而不是我想要的局部轴。 下面是代码[使用Java]

四元数旋转方法：

  public void rotateTo3(float xr, float yr, float zr) {

    _rotation.x = xr;
    _rotation.y = yr;
    _rotation.z = zr;

    Quaternion xrotQ = Glm.angleAxis((xr), Vec3.X_AXIS);
    Quaternion yrotQ = Glm.angleAxis((yr), Vec3.Y_AXIS);
    Quaternion zrotQ = Glm.angleAxis((zr), Vec3.Z_AXIS);
    xrotQ = Glm.normalize(xrotQ);
    yrotQ = Glm.normalize(yrotQ);
    zrotQ = Glm.normalize(zrotQ);

    Quaternion acumQuat;
    acumQuat = Quaternion.mul(xrotQ, yrotQ);
    acumQuat = Quaternion.mul(acumQuat, zrotQ);



    Mat4 rotMat = Glm.matCast(acumQuat);

    _model = new Mat4(1);

   scaleTo(_scaleX, _scaleY, _scaleZ);

    _model = Glm.translate(_model, new Vec3(_pivot.x, _pivot.y, 0));

    _model =rotMat.mul(_model);//_model.mul(rotMat); //rotMat.mul(_model);

    _model = Glm.translate(_model, new Vec3(-_pivot.x, -_pivot.y, 0));


   translateTo(_x, _y, _z);

    notifyTranformChange();
   }

模型矩阵比例法： 公共无效比例TO（浮动x、浮动y、浮动z）{

翻译方法： 公共无效转换为（浮动x、浮动y、浮动z）{

但我不使用四元数的这种方法效果很好：

  public void rotate(Vec3 axis, float angleDegr) {
    _rotation.add(axis.scale(angleDegr));
    //  change to GLM:
    Mat4 backTr = new Mat4(1.0f);

    backTr = Glm.translate(backTr, new Vec3(_pivot.x, _pivot.y, 0));

    backTr = Glm.rotate(backTr, angleDegr, axis);


    backTr = Glm.translate(backTr, new Vec3(-_pivot.x, -_pivot.y, 0));

    _model =_model.mul(backTr);///backTr.mul(_model);
    notifyTranformChange();

   }

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四元数仅描述旋转。因此，您希望如何仅使用四元数围绕轴心点旋转某个对象

你需要的最小值是一个R3向量和一个四元数。只需一级变换，你就可以先旋转对象，然后将它移动到那里

如果要创建一个矩阵，首先创建定额矩阵，然后添加未更改的换算

如果您只想调用glTranslate和glRotate（或glMultMatrix），那么首先要调用glTranslate，然后再调用glRotate

编辑：

如果不渲染，只想知道每个顶点的位置，请执行以下操作：

Vector3 newVertex = quat.transform(oldVertex) + translation;

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在我看来，你已经考虑到了旋转前后的来回平移。为什么最后要调用translateTo

此外，当您旋转时，纯旋转总是指围绕原点旋转。因此，如果您希望围绕轴心点旋转。我建议将轴心点平移到原点，然后旋转，然后再平移回轴心点。因此，我希望您的代码如下所示：

_model = Glm.translate(_model, new Vec3(-_pivot.x, -_pivot.y, 0));

_model =rotMat.mul(_model);//_model.mul(rotMat); //rotMat.mul(_model);

_model = Glm.translate(_model, new Vec3(_pivot.x, _pivot.y, 0));

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在没有调用translateTo（x，y，z）的情况下，您是否可以确认旋转部分已经完成了它应该做的工作？您可以通过将

rotMat

与

Glm.rotate（新Mat4（1.0f），AngleDeger，axis）进行比较来检查这一点

。对于相同的旋转，它们应该是相同的。

我知道什么是四元数。而且我也不使用固定管道：）但第一个建议解决了您的问题，对吧。您可以像我说的那样计算变换矩阵，或者将四元数和平移应用到每个顶点。

Vector3 newVertex = quat.transform(oldVertex) + translation;

_model = Glm.translate(_model, new Vec3(-_pivot.x, -_pivot.y, 0));

_model =rotMat.mul(_model);//_model.mul(rotMat); //rotMat.mul(_model);

_model = Glm.translate(_model, new Vec3(_pivot.x, _pivot.y, 0));