当我只有摄像机四元数时，如何有效地限制摄像机的俯仰角？ 我是否必须将其转换为欧拉角，然后再转回四元数，还是还有其他方法？

四元数可以说是内部表示物体旋转的适当选择。它们插值简单高效，并且能够明确地表示单个方向。 然而，在用户界面中展示四元数通常不合适 - 欧拉角通常更为熟悉，其值更加直观和可预测。 欧拉角在代码层面上很复杂 - 它们需要存储旋转顺序，并使用此顺序和相关角度组成实用方向（无论是矩阵还是四元数），...

我正在学习单位四元数以及如何使用它们表示和组合旋转。维基百科称它们比矩阵表示更具数值稳定性，但没有给出参考。有人可以向我解释一下（最好附上一些数学推理），为什么在处理旋转时（例如OpenGL应用程序），使用单位四元数比旋转矩阵更具数值稳定性？这只是因为避免万向节锁吗？

我有一个坐标系，其中Y轴是向上的。我需要将其转换为Z轴向上的坐标系。我已将旋转存储在四元数中，所以我的问题是：如果我有一个四元数X，Y，Z，我能否交换Y和Z并得到Z实际是向上的结果？

我正在使用四元数来编写游戏，现在我想知道当我有两个方向四元数时，如何得到从第一个四元数q1到第二个四元数q2所需的旋转四元数。 在公式中，当我将第一个四元数旋转到另一个四元数时，我所做的是： q2 = r * q1 但现在，r是未知的。这里是否也适用代数规则？如果是这样，我最终需要将一个...

我有两个描述旋转的向量；起始旋转A和目标旋转B。如何最好地使用因子F对A进行插值以接近B？ 在需要插值多个维度（即产生不可取的旋转）时，简单地对向量使用lerp无法工作。也许从旋转向量构建四元数并使用Slerp是可行的方法。但是，我如何从结果四元数中提取描述新旋转的向量呢？

背景： 我目前正在GLSL中实现一个骨骼动画着色器，为了节省空间和复杂度，我使用四元数表示骨骼旋转，并使用带权重的四元数乘法（对每个骨骼进行）来累加每个顶点的“最终旋转”。 类似于：（伪代码，假设四元数计算按预期工作） float weights[5]; int bones[5]; ...

所以我现在正在尝试创建一个函数，该函数将获取两个3D点A和B，并为我提供表示所需旋转的四元数，使得点A“看向”点B（如果您愿意，则点A的本地Z轴通过点B）。 我最初发现了这篇文章，其中排名第一的答案似乎为我提供了一个很好的起点。然后我实施了以下代码;不像原始答案建议的那样假设默认的（0,0，...

我有一个应用程序，可以在用户围绕物体行走时记录角度，同时将设备（最好是）指向物体的中心。 在用户命令下，角度会被重置-因此参考姿态会被重置。使用欧拉角会产生万向锁，所以我目前正在使用四元数，并通过以下方式计算角度：double angleFromLastPosition = acos(from...

我想要将存储在cv::Mat结构中的两个四元数相乘。 我希望该函数尽可能高效。 我目前有以下代码：/** Quaternion multiplication * */ void multiplyQuaternion(const Mat& q1,const Mat& q2, ...