我正在尝试使用 GLSL 制作骨骼动画。对于每个骨骼，我有一个平移（x，y，z）和一个旋转（俯仰，滚动，偏航）（以度为单位）。我可以为每个骨骼构造一个 4x4 矩阵，但这会占用着色器中的大量寄存器空间，所以我只想存储每个骨骼的 6 个值，但我不知道该怎么做。
【问题讨论】：
我不知道如何使用我拥有的旋转 vec3 旋转一个点。
简单：不要。
Yaw-pitch-roll 是一种糟糕的方向编码方式，尤其是动画系统。请改用四元数。它是 4 个值而不是 3 个，并且旋转的代码是众所周知的。
此外，它不需要像 sin 和 cos 这样的重量级操作。
如果您想比较和对比所需的努力，请考虑数学。
给定一个四元数q，一个位置v，你需要这样做来旋转它：
vec3 temp = cross(q.xyz, v) + q.w * v;
vec3 rotated = v + 2.0*cross(q.xyz, temp);
这是相当多的数学运算。现在，考虑一下您必须为您的 YPR 案例做些什么：
vec3 cosYPR = cos(ypr);
vec3 sinYPR = sin(ypr);
这还不是全部。但这够了。这是三个cos 和三个sin 操作。这些是不快操作。仅此一项就可能需要与整个四元数/矢量旋转计算一样长的时间。但是在这样做之后，您现在必须进行几次乘法和加法来计算 3x3 矩阵。然后，毕竟，你仍然必须做实际的矩阵乘法来旋转向量。
【讨论】：
vec3 rotated = v + 2.0*cross(q.xyz, temp); 更高效（避免 1 DOT 和 1 MAD）？虽然不确定这是否需要单位 quat 而你的不需要（但话说回来，谁使用非单位 quat 进行轮换？）。
sin和cos是重量级的。但是，我在网上看到一些人说它们在许多 GPU 上只是一个时钟周期。你能指出任何关于它们速度慢的证据吗？