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Quaternion > Eula Angles

Moderator: DGL-Team

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Thmfrnk

Betreff des Beitrags: Quaternion > Eula Angles

Verfasst: So Sep 21, 2014 20:12

DGL Member

Registriert: Do Apr 22, 2010 17:17
Beiträge: 543

Moin,

ich hab hier gerade ein ziemlich kniffliges Problem mit Rotationen. Ich speichere für meine Objekte die Rotationen immer in Eula-Winkeln bzw der User kann diese auch in Eula eingeben. Beim Rotieren über einen 3D gimbal nutze ich allerdings Quaternions für die korrekte Rotation um alle Achsen. Das funktioniert soweit auch gut. Hierfür habe ich mir damals ein paar nette routinen "zusammen" gesucht für Quaternion<>Eula, welche bis heute eigentlich ihren Dienst getan haben. Doch nun arbeite ich gerade an einer art Snapping funktion wo ich zwei Objekte (mit spez. Ankern) zusammen "heften" kann. Hieraus berechne ich mir am ende eine Matrix wie das Objekt zum schluss transformiert werden soll damit sie zusammen passen. Die resultierende Matrix scheint auch korrekt zu sein (gerendert isses korrekt), doch wenn ich nun hieraus die Rotation mit meiner alten Eula routine berechne gibt es so ein paar Fälle (meist wenn ein Objekt bereits gedreht wurde) wo Käse raus kommt.

Hier mal bissl Code wie ich aktuell die Eulas aus einer Quaternion bekomme

Code:

 
 
    Public Shared Function CalculateRotX(q As Quaternion) As Single
        Return Math.Atan2(((2.0! * ((q.W * q.X) + (q.Y * q.Z)))), ((1.0! - (2.0! * ((q.X * q.X) + (q.Y * q.Y))))))
    End Function
 
    Public Shared Function CalculateRotY(q As Quaternion) As Single
        Return Math.Asin(((-2.0! * ((q.X * q.Z) - (q.Y * q.W)))))
    End Function
 
    Public Shared Function CalculateRotZ(q As Quaternion) As Single
        Return Math.Atan2(((2.0! * ((q.W * q.Z) + (q.X * q.Y)))), ((1.0! - (2.0! * ((q.Y * q.Y) + (q.Z * q.Z))))))
    End Function
 

Noch zur info ich habe ein Left-Handed Koordinaten system.
Ich habe hier ein nettes Paper gefunden wo allerdings noch ein paar Bedingungen angesprochen werden (wie auch gimbal lock).. doch ich steig hier irgendwie nicht durch..
http://www.soi.city.ac.uk/~sbbh653/publ ... /euler.pdf

ADD:
und hier noch der Code wie ich aus den Eula's wieder die Quaternion für meine Objekte zaubere:

Code:

 
    'Erstellt eine Yaw Pitch Roll Quaternion mit Winkel in Radianten
    Private Function NewQ(ByVal axis As Vector3, ByVal angle As Single) As Quaternion
        Dim Q As New Quaternion
        Dim num As Single = (Math.Sqrt(((((axis.X * axis.X) + (axis.Y * axis.Y)) + (axis.Z * axis.Z)))))
        If (num > Single.Epsilon) Then
            Dim num2 As Single = (0.5! * angle)
            num = ((Math.Sin((num2))) / num)
            Q.X = (num * axis.X)
            Q.Y = (num * axis.Y)
            Q.Z = (num * axis.Z)
            Q.W = (Math.Cos((num2)))
        Else
            Q.X = 0.0!
            Q.Y = 0.0!
            Q.Z = 0.0!
            Q.W = 1.0!
        End If
        Return Q
    End Function
 
    Private Function QFromEulaAngle(pitch As Single, yaw As Single, roll As Single) As Quaternion
        Dim Q As Quaternion = Quaternion.Identity
        Q *= NewQ(New Vector3(1, 0, 0), pitch)
        Q *= NewQ(New Vector3(0, 1, 0), yaw)
        Q *= NewQ(New Vector3(0, 0, 1), roll)
        Q.Normalize()
        Return Q
    End Function
 

Grüße,
Thomas

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Vinz

Betreff des Beitrags: Re: Quaternion > Eula Angles

Verfasst: Mi Sep 24, 2014 22:44

DGL Member

Registriert: Fr Mai 11, 2012 13:25
Beiträge: 229
Programmiersprache: c++, c, JavaScript

Du meinst nicht zufällig Eulerwinkel, oder?

_________________
"Pixel, ich bin dein Vater."
-Darf Shader

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Vinz

Betreff des Beitrags: Re: Quaternion > Eula Angles

Verfasst: Mi Sep 24, 2014 23:01

DGL Member

Registriert: Fr Mai 11, 2012 13:25
Beiträge: 229
Programmiersprache: c++, c, JavaScript

Wenn bisher alles geklappt hat, wieso betrachtest Du die Objekte bezüglich der Rotation nicht als unabhängig, dann sollte es weiterhin klappen. Du musst eh jeden Vertex rotieren.
Ansonsten, wenn du die Teile zusammenklebst, ändert sich ja die Koordinaten der Vertices (im untransformierten Zustand, also gl_Vertex), das hat Auswirkungen auf die Rotation...

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