我制作了一个非常简单的 3d 场景，在世界坐标中有 5 个点。我想在场景中导航，所以我定义了一个带有 UP 和 OUT 矢量的相机。使用这些信息，我在每一帧中生成一个旋转矩阵，我将其应用于向量以获得相机坐标。
问题是：我已经阅读了关于使用这种方法的云台锁定问题，但是在这种情况下会发生吗？
请注意，我在每一帧中都生成了旋转矩阵，并且我没有累积旋转。那么在这种情况下会发生锁吗？如果是这种情况，您会建议如何安全地应用旋转（从 UP 和 OUT 向量）？
谢谢
【问题讨论】：
如果 OUT 你的意思是“前进”，并且它总是垂直于 UP 矢量，那么不，你不会遇到云台锁定。
您正在做的是从 UP 和 FORWARD 向量创建一个方向矩阵，并应用每一帧，这是在空间中移动相机的一种相当常见的方法。 您没有使用欧拉角进行多次旋转，这可能是万向节锁定的原因。
注意要创建矩阵，您还需要从 UP 和 FORWARD 向量创建一个“左”（或右）向量。对此的一个很好的介绍是 here - 请注意，该示例确实将旋转应用于相机矩阵，这是一个完全可选的步骤。
维基百科对gimbal lock有很好的解释。
【讨论】：
在使用矩阵方法生成旋转矩阵（X、Y、Z）然后将它们相乘得到最终的旋转矩阵时，您会遇到万向节锁定问题。如果我理解你会的，你使用 OUT 向量来获取角度（alpha，beta，gamma），然后你正在计算矩阵，最后 - 你将它们相乘以获得最终的旋转矩阵 - 然后是的，你会遇到万向节锁定。
摆脱这个问题的一种方法是使用Quaternions 进行计算。
另外，here 我找到了一些关于如何实现这些的 OpenGL 教程。
【讨论】：