Opengl 旋转：四元数到矩阵

我试图显示一个360全景使用IMU的头部跟踪

偏航工作正常，但横摇和俯仰方向相反。我还注意到音高包含一些滚动（可能反之亦然）

我从IMU接收（W，X，Y，Z）坐标，并将其作为X，Y，Z，W存储在阵列中

下一步是将四元数转换为旋转矩阵。我看了很多示例，似乎没有发现以下代码有任何错误：

static GLfloat rotation[16];

// Quaternion (x, y, z, w)
static void quaternionToRotation(float* quaternion)
{
  // Normalize quaternion
  float magnitude = sqrt(quaternion[0] * quaternion[0] +
                         quaternion[1] * quaternion[1] + 
                         quaternion[2] * quaternion[2] + 
                         quaternion[3] * quaternion[3]); 
  for (int i = 0; i < 4; ++i)
  {
    quaternion[i] /= magnitude;
  }

  double xx = quaternion[0] * quaternion[0], xy = quaternion[0] * quaternion[1],
         xz = quaternion[0] * quaternion[2], xw = quaternion[0] * quaternion[3];
  double yy = quaternion[1] * quaternion[1], yz = quaternion[1] * quaternion[2],
         yw = quaternion[1] * quaternion[3];
  double zz = quaternion[2] * quaternion[2], zw = quaternion[2] * quaternion[3];

  // Column major order
  rotation[0] = 1.0f - 2.0f * (yy + zz);
  rotation[1] = 2.0f * (xy - zw);
  rotation[2] = 2.0f * (xz + yw); 
  rotation[3] = 0; 

  rotation[4] = 2.0f * (xy + zw);
  rotation[5] = 1.0f - 2.0f * (xx + zz);
  rotation[6] = 2.0f * (yz - xw);
  rotation[7] = 0; 

  rotation[8] = 2.0f * (xz - yw);
  rotation[9] = 2.0f * (yz + xw);
  rotation[10] = 1.0f - 2.0f * (xx + yy);
  rotation[11] = 0; 

  rotation[12] = 0; 
  rotation[13] = 0; 
  rotation[14] = 0; 
  rotation[15] = 1; 
}

我尝试将四元数中除一个字段外的所有字段都设置为0，我注意到它们都单独工作，除了滚动和俯仰是交换的。我尝试交换X和Y，但这似乎没有帮助

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任何帮助都将不胜感激。请让我知道，如果你有任何步骤，可以让我调试我的问题。谢谢

您是否确认了

tracker.getTrackingData（）

中的四元数实际上是有意义的？您的IMU是否正确校准？似乎除了将四元数转换成矩阵之外，还有很多其他事情会引起麻烦。我相信是的，不过我会再检查一遍。我已经运行了一个示例应用程序，该应用程序显示了IMU的图像（旋转时），并且看起来是正确的。我将再次检查我的代码是否正确地模拟了它，但我相信它是有效的。您还想到了什么（除了校准）？也许我可以试着一个接一个地排除它们。我一直在考虑你的评论。突出的一点是，如果我将3个四元数（x，y，z）中的2个设置为0，则偏航、横摇和俯仰分别工作（俯仰和横摇除外）。将它们全部打开会产生一个问题，roll会有一些音调，反之亦然。我想到的问题大多与硬件有关，I2C总线上的坏数据或类似的问题（当然取决于IMU的实际连接方式）。但我真的只是在考虑，因为你的四元数矩阵代码看起来都很好。

static void draw()
{
  // Get IMU quaternion
  float* quaternion = tracker.getTrackingData();
  if (quaternion != NULL)
  {
    quaternionToRotation(quaternion);
  }

  glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
  glLoadIdentity();

  glPushMatrix();
  // TODO: Multiply initialRotation quaternion with IMU quaternion
  glMultMatrixf(initialRotation); // Initial rotation to point forward
  glMultMatrixf(rotation); // Rotation based on IMU

  glEnable(GL_TEXTURE_2D);
  glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, texture);

  gluSphere(quad, 0.1, 50, 50);

  glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, 0);
  glPopMatrix();

  glFlush();
  glutSwapBuffers();
}