万向节死锁
計算機圖形學技術?見?計算機圖形學技術
很多人之所以不理解什么是萬向節(jié)死鎖,是因為他們沒有一開始就注意到這些概念:
注意,歐拉角的旋轉變換是有順序的!
而且,歐拉角旋轉只有在自身坐標系下才會出現(xiàn)萬向鎖!
只是沿著世界坐標系旋轉的話不會產生萬向鎖!
注意出現(xiàn)死鎖是在一個旋轉周期內出現(xiàn)的,即沿著一個軸轉了以后會影響沿著其他軸轉。
比如:? ?下圖中,長線的RGB表示世界坐標軸的XYZ;短的表示
初始位置->繞自身y軸轉->繞自身x軸轉90度->繞自身z軸轉
? ??? ?? ??
但是,右邊的結果,只用自身的x和z兩個軸就夠了:
?????????
?換句話說,此時,y軸失去了作用。
?
?
假如我們先繞世界坐標的y轉,再繞自己軸的z轉,最后再繞自己軸的x轉。
之所以先繞世界坐標,是因為相當于對世界有一個參考(也可以繞自身坐標轉,繞世界坐標僅僅是為了參考相對位置)。
如圖,紅綠藍對應xyz三個軸
如果我們沿著物體坐標軸y(其實同時也是世界坐標y)轉30度:(注意圖上還有對應于物體的小坐標軸)
假如我們轉到了這個角度,即轉完世界坐標y和自身坐標z:
這個時候,我們再做繞x旋轉的話,因為這個軸和世界坐標y軸一樣,所以相當于損失了一個自由度。
如果用歐拉角定義的話,我們的順序是,先偏航,再俯仰,最后滾輪。
如果偏航+俯仰變成這個樣子的話,則滾輪是繞自己軸的x,也就是世界坐標軸的y軸,這就相當于損失了一個自由度:即產生不了滾輪效果了。
總結
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