原文件:這裡的平移,如果軸不經過原點,那麼,在平移過程中,要旋轉的點也是跟隨軸一起平移的,它們可以看作乙個整體。也就是說,先將軸和要圍繞這軸旋轉的點一起平移到軸經過原點的地方,然後進行相應的旋轉操作,之後再將軸和點一起平移回去。
2.1三維中,乙個軸的座標,其實是代表這個軸的線段的末端點的座標,而且,這裡我們是已經假設了軸是經過原點的。
2.2q:為什麼說在三維空間中定義乙個方向只需要用到兩個量就可以了?(與任意兩個座標軸之間的夾角)?
a:因為我們在微積分中學過,\(cos^2\alpha + cos^2 \beta + cos^2 \gamma = 1\).
以下是關於上面的正交投影式子的簡要說明。
利用正交性,可得:\(\displaystyle \textbf \cdot (\textbf - \frac} \right|} \cdot \left| \textbf \right| \cdot cos \alpha) = 0\),其中,\(\alpha\) 指 \(\textbf\) 與 \(\textbf\) 的夾角。
化簡,得:\(\displaystyle \left| \textbf \right| \cdot cos \alpha = \frac \cdot \textbf} \cdot \textbf}\),這裡,\(\left| \textbf \right| \cdot cos \alpha\) 表示 \(\textbf_\) 的模,所以,\(\displaystyle \frac \cdot \textbf} \cdot \textbf} \textbf\) 表示 \(\textbf_\)。
這裡涉及到向量的叉乘,回到學校之後,利用教材再進行詳細複習。
「我們可以很容易地將前面的 \(\textbf^_\) 和 \(\textbf_\) 替換為 \(v^_\) 和 \(v_\)」 這裡的 \(v^_\) 和 \(v_\) 指的是 p24 中的純四元數。
這裡的角 \(\phi\) 應該是不定的,因為過 \(\textbf_0\) 和 \(\textbf_1\) 這兩點的圓弧是不定的,但是,暫時可以這樣理解,一旦確定(不妨)了乙個圓弧,那麼,相關的比例總是準確的。
這裡暫時可以用二維的向量點乘結果來輔助理解。我們知道,二維中,兩個單位向量的點乘的結果是這兩個向量的夾角的余弦值。這一點利用三角關係不難得出。
這篇文件是知乎的乙個使用者分享的,當然,他也是篇文件的作者,我認為,這篇文件寫得比較通俗易懂,同時不失其嚴謹性,用來了解四元數,應該說是相當合適。
關於這篇文件,第 6 章的部分我沒有讀懂,但是,對於四元數這一整體還是有了一定的把握,至少,再次學習 unity 時,不會因為這個而磕磕絆絆了。
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四元數的學習筆記
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視覺SLAM筆記(12) 四元數
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