Quaternion属性与方法

一,属性:

x、y、z就不说了,只看一个eulerAngles,代码如下:

 public Quaternion rotation = Quaternion.identity;  

 void Start()
{
rotation.eulerAngles = new Vector3(, , );
transform.rotation = rotation;
print(rotation.eulerAngles.y);
}

效果:将物体绕y轴顺时针转30°,效果与transform.eulerAngles相同。物体rotation = (0,30,0)。但是不能直接为transform.rotation.eulerAngle赋值。

二,方法

1,function ToAngleAxis (out angle :float, out axis :Vector3) :void

 public float angle = 0.0F;
public Vector3 axis = Vector3.zero; void Start()
{
transform.eulerAngles = new Vector3(, , );
transform.rotation.ToAngleAxis(out angle, out axis);
print(angle + " " + axis);
}

效果:将物体的旋转角度返回到angles和axis里(物体的z轴和世界坐标z轴的夹角)。
输入:transform.localEulerAngles=(0,0,0);
输出:angle=0, axis=(1,0,0);
输入:transform.localEulerAngles=(0,90,0);
输出:angle=90,axis=(0,1,0);
输入:transform.localEulerAngles=(270,0,0);
输出:angle=90,axis=(-1,0,0)

2,function SetFromToRotation (fromDirection :Vector3, toDirection :Vector3) :void

 private Vector3 _from = Vector3.one;
private Vector3 _to = new Vector3(100f, 200f, 100f);
private Quaternion q;
private Vector3 headUpDir; void Start()
{
q.SetFromToRotation(_from, _to);
transform.rotation=q;
headUpDir=transform.TransformDirection(Vector3.forward);
}

效果:把物体的fromDirection旋转到toDirection
输入:a=Vector3(0,0,1); b=Vector3(0,1,0)//把z轴朝向y轴
输出: q=(-0.7,0,0,0.7); headUpDir=(0,1,0)
输入:a=Vector3(0,0,1); b=Vector3(1,0,0)//把z轴朝向x轴
输出: q=(0,0.7,0,0.7); headUpDir=(1,0,0)
输入:a=Vector3(0,1,0); b=Vector3(1,0,0)//把y轴朝向x轴
输出: q=(0,0,-0.7,0.7); headUpDir=(0,0,1)

3,function SetLookRotation (view : Vector3, up : Vector3 = Vector3.up) : void

 public Transform obj1;
public Transform obj2;
Quaternion q; void Update()
{
q.SetLookRotation(obj1.position, obj2.position);
transform.rotation = q;
}

效果:类似于LookAt()方法,使物体1始终注视着物体2

4, static operator * (lhs : Quaternion, rhs : Quaternion) : Quaternion

 public Transform extraRotation;  

 void Update()
{
transform.rotation *= extraRotation.rotation;
}

效果:组合旋转lhs和rhs。旋转一个点,首先用lhs,然后用rhs旋转,与使用组合旋转相同。注意旋转不可交换: lhs*rhs不等于rhs*lhs。 我理解旋转的角度就是将*号两边的角度加起来。

5,static operator * (rotation : Quaternion, point : Vector3) : Vector3

效果:将一个向量根据rotation旋转到另一个向量。

6,static function Dot (a : Quaternion, b : Quaternion) : float
效果:将两个Quaternion点乘,返回一个float值,意义待补充。

7,static function AngleAxis (angle : float, axis : Vector3) : Quaternion

效果:将物体绕axis旋转angle度。

8,static function FromToRotation (fromDirection :Vector3, toDirection :Vector3) : Quaternion

 transform.rotation = Quaternion.FromToRotation(Vector3.up, transform.forward);  

效果:跟SetFromToRotation差不多,区别是可以返回一个Quaternion。通常用来让transform的一个轴向(例如 y轴)与toDirection在世界坐标中同步。

9,static function LookRotation (forward :Vector3, upwards :Vector3 =Vector3.up) : Quaternion

效果:跟SetLootRotation差不多,区别是可以返回一个Quaternion。

10,static function Slerp (from : Quaternion, to : Quaternion, t :float) : Quaternion

 public Transform from;
public Transform to;
public float speed = 0.1F;
void Update() {
transform.rotation = Quaternion.Slerp(from.rotation, to.rotation, Time.time * speed);
}

效果:球面插值,插值不是等角速度的,而是变速的。 会有越来越慢的感觉。

11,static function Lerp (from : Quaternion, to : Quaternion, t :float) : Quaternion

效果:与Slerp效果差不多,效率比Slerp高但是如果from和to相差过大效果会不好,会返回一个标准化的Quaternion。

12,static function RotateTowards (from : Quaternion, to : Quaternion, maxDegreesDelta :float) : Quaternion

效果:旋转一个角度从from向to。与Slerp基本相同,但这个函数的角速度永远不会超过maxDegreesDelta。负的maxDegreesDelta值将使旋转远离to。

13,static function Inverse (rotation : Quaternion) : Quaternion

效果:返回反向的旋转。

14,static function Angle (a : Quaternion, b : Quaternion) :float

 public Transform target;
void Update(){
float angle = Quaternion.Angle(transform.rotation, target.rotation);
}

效果:返回a和b两者之间的角度。

15,static function Euler (x :float, y :float, z :float) : Quaternion .

 public Quaternion rotation = Quaternion.Euler(, , ); 

效果:把旋转角度变成对应的Quaternion。

三,实例

 var target : Transform;
var edgeBorder = 0.1;
var horizontalSpeed = 360.0;
var verticalSpeed = 120.0;
var minVertical = 20.0;
var maxVertical = 85.0; private var x = 0.0;
private var y = 0.0;
private var distance = 0.0; function Start()
{
x = transform.eulerAngles.y;
y = transform.eulerAngles.x;
distance = (transform.position - target.position).magnitude;
} function LateUpdate()
{
var dt = Time.deltaTime;
x -= Input.GetAxis("Horizontal") * horizontalSpeed * dt;
y += Input.GetAxis("Vertical") * verticalSpeed * dt; y = ClampAngle(y, minVertical, maxVertical); var rotation = Quaternion.Euler(y, x, 0);
var position = rotation * Vector3(0.0, 0.0, -distance) + target.position;
//print(rotation + " && " + rotation * Vector3(0.0, 0.0, -distance));
transform.rotation = rotation;
transform.position = position;
} static function ClampAngle (angle : float, min : float, max : float) {
if (angle < -360)
angle += 360;
if (angle > 360)
angle -= 360;
return Mathf.Clamp (angle, min, max);
}

非常有意思的一个例子,来自Unity官方工程ShadowDemoProject,效果是可以通过键盘使摄像机围绕一点自由旋转,类似于在一个球面上运动。

 var position = rotation * Vector3(0.0, 0.0, -distance) + target.position; 

这一句非常有意思,也很难理解,完全理解了这一句后,Quaternion在你手里会变的非常强大!

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