[游戏开发]Unity踩坑笔记 - 四元数旋转（以骨骼为例）

前言

旋转一直都是头痛的问题。左手系还是右手系，外旋还是内旋，世界还是局部坐标。旋转的形式选哪一个，稍有不慎就会出差池。像骨骼的话还有相对于父关节的相对数据，这种数据动作发生变化，关节坐标系也有可能发生变化。因此最简单的还是世界坐标，这就必须严格要求被旋转物体的摆放位置。
旋转形式有很多种，这里选择的旋转形式是欧拉角和四元数，欧拉角是最容易获得的数据。

场景设置

首先查看avatar的位置

这里选择LeftUpperArm的关节做演示，可以发现世界坐标和局部坐标的不同。

局部旋转测试

这是本地旋转测试，绕本地z旋转

public class test : MonoBehaviour
{
    Animator animator;
    float deltaz = 0f;
    Vector3 upperArm = new Vector3(0f, 0f, 0f);
    Quaternion prevQ;

    void Start()
    {
       
        // 获取动画控件
        animator = this.GetComponent<Animator>();
        // 获取原始旋转
        prevQ = animator.GetBoneTransform(HumanBodyBones.LeftUpperArm).rotation;
        Quaternion currentQ = Quaternion.Euler(upperArm.x, upperArm.y, upperArm.z);
        animator.GetBoneTransform(HumanBodyBones.LeftUpperArm).rotation = currentQ * prevQ;
    }

    // Update is called once per frame
    void Update()
    {
        deltaz += 1f;
        upperArm.z = deltaz;
        Quaternion currentQ = Quaternion.Euler(upperArm.x, upperArm.y, upperArm.z);
        animator.GetBoneTransform(HumanBodyBones.LeftUpperArm).rotation =  prevQ * currentQ;
    }
}

• 如果局部坐标系发生改变，结果也会发生改变，见下图

世界旋转测试

这是世界旋转测试，代码只是略微有些不一样。

using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;

public class test : MonoBehaviour
{
    Animator animator;
    float deltaz = 0f;
    Vector3 upperArm = new Vector3(0f, 0f, 0f);
    Quaternion prevQ;

    void Start()
    {
       
        // 获取动画控件
        animator = this.GetComponent<Animator>();
        // 获取原始旋转
        prevQ = animator.GetBoneTransform(HumanBodyBones.LeftUpperArm).rotation;
        Quaternion currentQ = Quaternion.Euler(upperArm.x, upperArm.y, upperArm.z);
        animator.GetBoneTransform(HumanBodyBones.LeftUpperArm).rotation = currentQ * prevQ;
    }

    // Update is called once per frame
    void Update()
    {
        deltaz += 1f;
        upperArm.z = deltaz;
        Quaternion currentQ = Quaternion.Euler(upperArm.x, upperArm.y, upperArm.z);
        animator.GetBoneTransform(HumanBodyBones.LeftUpperArm).rotation = currentQ * prevQ ;
    }
}

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更新

本篇只演示单级旋转操作， 下篇记录多级物体的旋转处理方式。