如何计算 SceneKit / ARKit 中 2 次旋转之间的差异

Question

我在 ARKit 中有一个节点，我在某个时间点注册了它的旋转。 稍后，我再次注册节点的当前旋转，我需要知道这两者之间的区别。

我需要simdRotation 格式的这个，因为我需要将它注入simdPivot，然后相应地转动我的节点。所以我需要旋转轴的角度和矢量。 （所以我会将这个 simdRotation 变成一个旋转矩阵，并与平移一起，将它提供给 simdPivot - 我知道该怎么做）。

我一直在尝试很多不同的东西，但我找不到如何计算这种差异，也找不到任何文档或网站解释如何实现这一点。

我尝试过使用simdEulerAngles 或simdOrientation。 我找到了一种将 eulerAngles 转换为方向四元数的方法。但是从这里我不知道如何将其转换回旋转格式。

我需要在我的代码中的 2 个地方执行此操作。在一个地方，我需要所有 3 个方向的旋转差异，而在第二个地方，我只需要围绕 y 轴的旋转差异。

那么找到 2 次旋转之间差异的正确方法是什么？ 我觉得它一定比我现在看起来要简单得多。 也许我可以将两者都转换为旋转矩阵，并且从这里有一个明确的公式？

任何帮助将不胜感激！ 谢谢。

Answer 1

所以我最终想通了。 我将每个旋转变成一个旋转矩阵——在我的例子中，我使用了一个 simd_float4x4，因为我后来将它与一个平移（作为第 4 列）组合成一个变换矩阵。 我做这样的事情：

let newRotationInTransformMatrix = simd_float4x4(SCNMatrix4MakeRotation(currentRotation!.w, currentRotation!.x, currentRotation!.y, currentRotation!.z))

（如果有人知道如何直接在 simd 世界中创建这样的矩阵，请发表评论。我不知道所以我先用 SCN 表示法创建它，然后转换为 sims 格式）。

我对另一个旋转做同样的事情。 然后为了找到两者之间的差异，我将一个矩阵乘以另一个矩阵的转置：

let pivotRotationMatrix = lastMazeRotationInTransformMatirx * newRotationInTransformMatrix.transpose

这对我有用。我希望它也可以帮助其他人！