如何在Android中从旋转矩阵获取四元数？

Question

我正在尝试获取Android设备的方向，需要以四元数结构（float[4]）表示。

目前我拥有以下代码：

if (event.sensor.getType() == Sensor.TYPE_ACCELEROMETER){
    last_acc = (float[])event.values.clone();
}
else if (event.sensor.getType() == Sensor.TYPE_MAGNETIC_FIELD){
    last_mag = (float[])event.values.clone();
}
if (last_acc != null && last_mag != null){
    SensorManager.getRotationMatrix(rotation, inclination, last_acc, last_mag);
    SensorManager.getOrientation(rotation, orientation);

在“旋转”中，我有4x4的旋转矩阵，在方向中，我有一个float[3]向量，其中包含方位角、俯仰角和横滚角。

现在我怎样才能得到四元数？

- Alex

Answer 1

我不建议使用欧拉角（翻滚，俯仰，偏航），因为它会严重影响应用程序的稳定性。这里有详细解释。

至于将旋转矩阵转换为四元数，Google提供了以下两种方法：

• 从正交矩阵到四元数的转换
• 矩阵到四元数的转换

- Ali

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谢谢回答。我想这就是我需要的。另外，解释清晰的谷歌视频也很有帮助。再次感谢 :) - Alex

@Alex 很高兴听到这个消息。祝你好运！ - Ali

Answer 2

如果您不介意只能在API Level 9及以上使用，可以使用 Sensor.TYPE_ROTATION_VECTOR，它会返回一个单位四元数并为您省去工作。如果提供了长度为3的数组，则值将是满足 sin(theta / 2) * u 的四元数的向量部分，其中 u 是三维单位向量。如果数组的长度为4，则第四个值将是单位四元数的标量值，cos(theta / 2)。

http://developer.android.com/reference/android/hardware/SensorEvent.html#values

- BellyItcher