使用欧拉角在 Godot (GDScript) 中进行 3D 旋转答案

【问题标题】：3D rotation in Godot (GDScript) using Euler angles使用欧拉角在 Godot (GDScript) 中进行 3D 旋转
【发布时间】：2021-10-27 15:07:29
【问题描述】：

我正在尝试为基于this 视频的模拟游戏创建 3D 相机，该视频展示了如何在 Unity 中进行操作。在将代码转换为 GDScript 时，我遇到了一个问题：我无法让相机旋转。这是我对视频中脚本旋转部分的 GDScript 解释（时间戳：8:50-10:10）：

export(float) var rotation_amount = 1
export(Quat) var new_rotation

func _ready():
    new_rotation = rotation

func _process(delta):
    handle_movement_input(delta)

func handle_movement_input(delta):
    if(Input.is_action_pressed("cam_rotate_left")):
        new_rotation *= Quat(Vector3.UP * rotation_amount).get_euler()
    if(Input.is_action_pressed("cam_rotate_right")):
        new_rotation *= Quat(Vector3.UP * -rotation_amount).get_euler()

    rotation = rotation.linear_interpolate(new_rotation, delta * movement_time)

【问题讨论】：

标签： 3d quaternions godot euler-angles

【解决方案1】：

类型

您声称new_rotation 是Quat (export(Quat))。但是您不仅要立即覆盖它（在 _ready 中），还要使用 Vector3 覆盖它（rotation 是代表欧拉角的 Vector3）：

func _ready():
    new_rotation = rotation

如果你创建了一个类型化的导出变量，Godot 会告诉你这个问题：

export var new_rotation:Quat

是的，GDScript 有类型变量。使用它们。

角度表示

如果您想使用四元数（如视频中所示），您可以像这样获得旋转 Quat：

var new_rotation:Quat

func _ready():
    new_rotation = transform.basis.get_rotation_quat()

然后你可以通过乘法组成四元数，用slerp插值，最后使用get_euler()。

顺便说一句，当你创建一个Quat 传递一个Vector3 时，它被理解为欧拉角。这相当于 Unity 的Quaternion.Euler（他们在视频中使用）。此外，调用to_euler 会将Quat 转换为欧拉角，这使得使用Quat 毫无意义，因为它只是从欧拉角创建的（这根本不是他们在视频中所做的）。

如果您想使用欧拉角，您应该将它们相加而不是相乘。

但是，由于您只关心围绕垂直方向的旋转，我在这里告诉您：使用float。把事情简单化。关键你把代码放在哪里。

插值说明

Vector3.linear_interpolate（或Quat.slerp或lerp）的权重是一个介于0和1之间的值。如果是0，则得到原始值。如果为 1，则获得新值。

添加插值会使运动变得平滑，但也会给您带来减速/减速效果。所以你失去了敏锐的控制力。

如果您平滑旋转并急停，请将角度乘以 delta 和一些缩放常数。也就是说，不要这样做：Quat(Vector3.UP * rotation_amount) 你这样做：Quat(Vector3.UP * rotation_amount * delta)。并且不进行插值。

你把代码放在哪里？

如果您在Camera 节点中编写该代码，它将无法工作。因为rotation 改变了相机的观察方向。这正是我们不想要的。相反，我们希望围绕空间中的其他点旋转。

因此，在场景树中进行设置：

Pivot:Spatial
└ Camera

您可以将Pivot（一个Spatial 节点）放在地面上，然后将Camera 放置在空中观察它。你把旋转逻辑放在Pivot 中。由于 Pivot 只负责旋转，因此您可以使用 float 作为角度。生活轻松简单（使用lerp 插入float）。

你能在一个节点上做吗？是的。我有一个过度设计的解决方案，完全可以做到elsewhere（包括解释为什么它不是最好的主意）。

【讨论】：