基于具有四元数的父对象定向对象？

Question

我在 3D 空间中有 2 个对象，A 和 B，对象 B 是 A 的父对象。

两个对象都有 3D 位置，以及代表其特定方向的四元数。

我的翻译工作正常，所以只要 A 移动，B 就会移动。

但是，我似乎无法将父级的方向正确应用于其子级。

假设 A 的方向表示围绕 X 轴旋转 90 度。使用我的代码，由于某种原因，对象 B 似乎旋转了 180 度左右。

这是正在发生的事情的图片。

在给定子节点和父节点的位置和方向的情况下，我尝试为任何特定顶点生成向量：

vec4 finalVertex = rotVertexByQuat(parentOrientation, vec4(parentPos,1) +  vec4(objPos,1) + rotVertexByQuat(objOrientation, vertex) );

我这样旋转四元数的顶点：

vec4 rotVertexByQuat(Quaternion quat, vec4 vert)
{
    Quaternion p1 = Quaternion(1, vec3(vert.x,vert.y,vert.z));
    Quaternion p2 = multiplyQuaternion(quat,p1);
    Quaternion p3 = multiplyQuaternion(p2, inverseQuaternion(quat));
    return vec4(round(p3.v.x), round(p3.v.y), round(p3.v.z),1);
}

我的操作顺序有问题吗？

Answer 1

查看this question的答案。

我感觉您要实现的是四元数向量旋转操作。 有许多不同的、晦涩难懂的四元数约定组合可能会毁了你的一天（请参阅this paper）。 如果您的旋转操作不起作用，请尝试：

V_inertial = q (x) V_body (x) q*

其中 (x) 是四元数乘法运算符，q* 是 q 的共轭四元数。

此外，您的“堆叠”四元数可能是：

q_C = q_A (x) q_B
or 
q_C = q_B (x) q_A

取决于使用的约定。