调整相机坐标以表示方位角、仰角和滚动值的变化答案

【问题标题】：Adjust camera co-ordinates to represent change in azimuth, elevation and roll values调整相机坐标以表示方位角、仰角和滚动值的变化
【发布时间】：2011-06-20 15:51:56
【问题描述】：

我目前正在使用libQGLViewer，我正在接收来自我的传感器的数据流，持有方位角、高度和 roll 值，3 个欧拉角。

这个问题可以认为是相机代表了一架飞机，而飞机的方位角、仰角和滚转变化。

我需要一组通用的变换矩阵来变换相机点和向上向量来表示这一点，但我不确定如何计算它们，因为每次旋转后要旋转的轴都会发生变化（我认为？）。

要么这样，要么只是以某种方式将方位角、仰角、滚动值传递给相机并为我提供一些功能？我知道cameraPosition.setOrientation(Quaterion something) 可能有效，但我无法真正理解。有什么想法吗？

【问题讨论】：

标签： qt math transform 3d

【解决方案1】：

例如，您可以只取三个矩阵绕坐标轴旋转，分别插入您的角度，然后将这三个矩阵相乘以获得最终的旋转矩阵（但使用正确的乘法顺序）。

您也可以只从欧拉角计算四元数。查看here 的想法。请记住，您始终必须使用正确的欧拉角顺序（无论您的三个值是什么意思），也许需要进行一些实验（那些不同的欧拉约定总是让我抓狂）。

编辑：回复您的评论：这是按轮换顺序计算的。像 v' = XYZv 这样应用的矩阵对应于围绕 z 旋转，y 不变，然后 x 不变，等于 x，y'，然后 z''。因此，您必须密切注意轴（方位角等字的含义）以及围绕这些轴旋转的顺序。

【讨论】：

我以为在 x 轴上旋转后，您会围绕 y'（y 已映射到的轴）旋转，然后围绕 z'' 旋转以获得结束坐标？既然是相机在移动，而不是轴本身，我们不需要以某种方式考虑这一点吗？
我尝试对相机点应用矩阵变换，但我注意到仰角的值只有 -90 到 +90 度的范围。这是某种标准吗？它似乎弄乱了我的旋转矩阵。
@Chaos 我不确定。我在方位角、仰角、滚动角方面没有太多经验，因为每个人似乎对它们的定义都不一样。这实际上是欧拉角的一个普遍问题，因为每个人都使用其他约定，但假设他是标准的，尽管您实际上至少有 12 种不同的约定。尽管这三个词似乎具有特殊的标准含义，但我不确定。以这种方式限制海拔是有意义的，尽管我不知道为什么这对你来说是个问题。