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Parameterization of Rotation
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Parameterization of Rotation
Matrix
在线性代数基础 中已经介绍过, 旋转矩阵是一个特殊的正交矩阵, 满足
实际上, 旋转矩阵有6个变量都是由其他变量决定的。

旋转矩阵的实际自由度为3(degrees of freedom, DoF)。
旋转矩阵的优缺点
优点:
易于应用
缺点:
难以构造
难以插值
Euler Angle
定理:任何旋转都能表示为三个基本旋转的乘积。

欧拉角旋转可以延世界坐标系或者局部坐标系旋转, 均能够表达所有的旋转。

欧拉角的特性:

Rotation Vectors and Axis Angle

应用轴角:

轴角的优缺点:

Quaternions
基本性质:


四元数的乘法:

四元数的向量定义形式:




Unity Quaternion
对于单位四元数:


可以看做是四维空间上的一个单位球壳。

Rotation Representation of Quaternion


Combination of Quaternion

Interpolation of Quaternion
Nlerp
四元数仅做线性插值得到的结果不是一个能作为旋转表示的四元数(单位四元数)。需要在插值之后再进行单位化。

Slerp


优缺点
