Kąt Eulera do kwaternionu następnie kwaternion do kąta óculku

Question

Używam lib glm (http://glm.g-truc.net/) do testowania kwaternionów ale mam problem; kiedy konwertuję kąt pochylenia na kwaternion, a następnie od razu ułamek na kąty wychylenia, mój wynik jest zupełnie inny od moich początkowych kątów Eulera. Czy to normalne? Czy to możliwe, ponieważ obroty nie są komunizmem?

Test Kod:

#include <glm\quaternion.hpp> 
#include <math.h> 

#define PI M_PI 
#define RADTODEG(x) ((x) * 180.0/PI) 
#define DEGTORAD(x) ((x) * PI/180.0) 

int   main(void) 
{ 
    float RotX = 90.f; 
    float RotY = 180.f; 
    float RotZ = -270.f; 

    if (RotX || RotY || RotZ) 
    { 
     std::cout << "Init: x= " << RotX << ", y= " << RotY << ", z= " << RotZ << "\n"; 
     glm::quat key_quat(glm::detail::tvec3<float>(DEGTORAD(RotX), 
                DEGTORAD(RotY), 
                DEGTORAD(RotZ))); 
     glm::detail::tvec3<float> v = glm::eulerAngles(key_quat); 

     /* // the result is even worse with this code here 
     RotX = RADTODEG(v.x); 
     RotY = RADTODEG(v.y); 
     RotZ = RADTODEG(v.z); 
     */ 

     RotX = v.x; 
     RotY = v.y; 
     RotZ = v.z; 

     std::cout << "Final: x= " << RotX << ", y= " << RotY << ", z= " << RotZ << "\n"; 
    } 
    return (0); 
} 

Wynik:

Init: x= 90, y= 180, z= -270 
Final: x= -90, y= -3.41509e-006, z= -90 

góry dziękuję o/

Answer 1

Tak, to jest normalne. There are 2 ways reprezentuje ten sam obrót za pomocą kątów Eulera.

Osobiście nie lubię kątów Eulera, they mess up the stability of your app. Chciałbym ich unikać. Dodatkowo są one not very handy albo.

Answer 2

Spójrz na tę stronę. Ma wszystko, czego potrzebujesz (nawet niektóre próbki kodu!) Do radzenia sobie z transformacjami 3D.

Quaternion to Euler Angles

Euler Angles to Quaternion

All rotation conversions

Answer 3

Jeśli kończy się konieczności quaternion do kątów Eulera, ale trzeba dowolną kolejność rotacji, natknąłem się na stronę z kodem konwersji. Czasami jest to po prostu znalezienie prawidłowego porządku obrotu. (Btw, zamówienia, które mają tę samą literę dwa razy, tak jak XYX, są odpowiednimi kątami Eulera, ale te, jak XYZ, to kąty Tait-Bryan).

Oto link: http://bediyap.com/programming/convert-quaternion-to-euler-rotations/

A oto kod:

/////////////////////////////// 
// Quaternion to Euler 
/////////////////////////////// 
enum RotSeq{zyx, zyz, zxy, zxz, yxz, yxy, yzx, yzy, xyz, xyx, xzy,xzx}; 

void twoaxisrot(double r11, double r12, double r21, double r31, double r32, double res[]){ 
    res[0] = atan2(r11, r12); 
    res[1] = acos (r21); 
    res[2] = atan2(r31, r32); 
} 

void threeaxisrot(double r11, double r12, double r21, double r31, double r32, double res[]){ 
    res[0] = atan2(r31, r32); 
    res[1] = asin (r21); 
    res[2] = atan2(r11, r12); 
} 

void quaternion2Euler(const Quaternion& q, double res[], RotSeq rotSeq) 
{ 
    switch(rotSeq){ 
    case zyx: 
     threeaxisrot(2*(q.x*q.y + q.w*q.z), 
        q.w*q.w + q.x*q.x - q.y*q.y - q.z*q.z, 
        -2*(q.x*q.z - q.w*q.y), 
        2*(q.y*q.z + q.w*q.x), 
        q.w*q.w - q.x*q.x - q.y*q.y + q.z*q.z, 
        res); 
     break; 

    case zyz: 
     twoaxisrot(2*(q.y*q.z - q.w*q.x), 
        2*(q.x*q.z + q.w*q.y), 
        q.w*q.w - q.x*q.x - q.y*q.y + q.z*q.z, 
        2*(q.y*q.z + q.w*q.x), 
        -2*(q.x*q.z - q.w*q.y), 
        res); 
     break; 

    case zxy: 
     threeaxisrot(-2*(q.x*q.y - q.w*q.z), 
         q.w*q.w - q.x*q.x + q.y*q.y - q.z*q.z, 
         2*(q.y*q.z + q.w*q.x), 
        -2*(q.x*q.z - q.w*q.y), 
         q.w*q.w - q.x*q.x - q.y*q.y + q.z*q.z, 
         res); 
     break; 

    case zxz: 
     twoaxisrot(2*(q.x*q.z + q.w*q.y), 
        -2*(q.y*q.z - q.w*q.x), 
        q.w*q.w - q.x*q.x - q.y*q.y + q.z*q.z, 
        2*(q.x*q.z - q.w*q.y), 
        2*(q.y*q.z + q.w*q.x), 
        res); 
     break; 

    case yxz: 
     threeaxisrot(2*(q.x*q.z + q.w*q.y), 
        q.w*q.w - q.x*q.x - q.y*q.y + q.z*q.z, 
        -2*(q.y*q.z - q.w*q.x), 
        2*(q.x*q.y + q.w*q.z), 
        q.w*q.w - q.x*q.x + q.y*q.y - q.z*q.z, 
        res); 
     break; 

    case yxy: 
     twoaxisrot(2*(q.x*q.y - q.w*q.z), 
        2*(q.y*q.z + q.w*q.x), 
        q.w*q.w - q.x*q.x + q.y*q.y - q.z*q.z, 
        2*(q.x*q.y + q.w*q.z), 
        -2*(q.y*q.z - q.w*q.x), 
        res); 
     break; 

    case yzx: 
     threeaxisrot(-2*(q.x*q.z - q.w*q.y), 
         q.w*q.w + q.x*q.x - q.y*q.y - q.z*q.z, 
         2*(q.x*q.y + q.w*q.z), 
        -2*(q.y*q.z - q.w*q.x), 
         q.w*q.w - q.x*q.x + q.y*q.y - q.z*q.z, 
         res); 
     break; 

    case yzy: 
     twoaxisrot(2*(q.y*q.z + q.w*q.x), 
        -2*(q.x*q.y - q.w*q.z), 
        q.w*q.w - q.x*q.x + q.y*q.y - q.z*q.z, 
        2*(q.y*q.z - q.w*q.x), 
        2*(q.x*q.y + q.w*q.z), 
        res); 
     break; 

    case xyz: 
     threeaxisrot(-2*(q.y*q.z - q.w*q.x), 
        q.w*q.w - q.x*q.x - q.y*q.y + q.z*q.z, 
        2*(q.x*q.z + q.w*q.y), 
        -2*(q.x*q.y - q.w*q.z), 
        q.w*q.w + q.x*q.x - q.y*q.y - q.z*q.z, 
        res); 
     break; 

    case xyx: 
     twoaxisrot(2*(q.x*q.y + q.w*q.z), 
        -2*(q.x*q.z - q.w*q.y), 
        q.w*q.w + q.x*q.x - q.y*q.y - q.z*q.z, 
        2*(q.x*q.y - q.w*q.z), 
        2*(q.x*q.z + q.w*q.y), 
        res); 
     break; 

    case xzy: 
     threeaxisrot(2*(q.y*q.z + q.w*q.x), 
        q.w*q.w - q.x*q.x + q.y*q.y - q.z*q.z, 
        -2*(q.x*q.y - q.w*q.z), 
        2*(q.x*q.z + q.w*q.y), 
        q.w*q.w + q.x*q.x - q.y*q.y - q.z*q.z, 
        res); 
     break; 

    case xzx: 
     twoaxisrot(2*(q.x*q.z - q.w*q.y), 
        2*(q.x*q.y + q.w*q.z), 
        q.w*q.w + q.x*q.x - q.y*q.y - q.z*q.z, 
        2*(q.x*q.z + q.w*q.y), 
        -2*(q.x*q.y - q.w*q.z), 
        res); 
     break; 
    default: 
     std::cout << "Unknown rotation sequence" << std::endl; 
     break; 
    } 
} 

Answer 4

Euler -> Kwaterniony

Wyciąg z Three.js.

Oto fragment kodu, który działa dla mnie:

function eulerToQuaternion(eulerXYZ) { 
 
    var c1 = Math.cos(eulerXYZ[0]/2), 
 
    c2 = Math.cos(eulerXYZ[1]/2), 
 
    c3 = Math.cos(eulerXYZ[2]/2), 
 
    s1 = Math.sin(eulerXYZ[0]/2), 
 
    s2 = Math.sin(eulerXYZ[1]/2), 
 
    s3 = Math.sin(eulerXYZ[2]/2), 
 
    x = s1 * c2 * c3 + c1 * s2 * s3, 
 
    y = c1 * s2 * c3 - s1 * c2 * s3, 
 
    z = c1 * c2 * s3 + s1 * s2 * c3, 
 
    w = c1 * c2 * c3 - s1 * s2 * s3; 
 

 
    return [x, y, z, w]; 
 
}; 
 

 
function calculate() { 
 
    var quat = eulerToQuaternion([document.querySelector('#x').value, document.querySelector('#y').value, document.querySelector('#z').value]); 
 

 
    document.querySelector('#result').innerHTML = quat.join('   '); 
 
}

<h3>Euler radians in XYZ order:</h3> 
 
<fieldset> 
 
    <label>X: 
 
    <input id="x" value="1.5" /> 
 
    </label> 
 
    <label>Y: 
 
    <input id="y" value="1" /> 
 
    </label> 
 
    <label>Z: 
 
    <input id="z" value="0" /> 
 
    </label> 
 
    <button onClick="calculate()">To Quaternion</button> 
 
</fieldset> 
 
<h3>X Y Z W result:</h3> 
 
<div id="result"></div>