技术背景 在前面几篇跟SETTLE约束算法相关的文章(1, 2, 3)中,都涉及到了大量的向量旋转的问题--通过一个旋转矩阵,给定三个空间上的欧拉角\(\alpha, \beta, \gamma\),将指定的向量绕对应轴进行旋转操作.而本文主要就阐述这些旋转操作中,有可能面临到的一个重要问题--万向节死锁问题(Gimbal Lock). 一般大家觉得用图像化的方式来展示问题会显得更加的直观,但是这里我们准备直接用公式来陈述一下这个问题,也许会更直接.首先我们知道几个熟悉的旋转矩阵: \[R_Y(…

,如下图一,把灰色箭头想象成是一架飞机,红,绿蓝三个圈看作是三个外围控制器,外圈带动所有里圈运动,里圈的运动不影响外圈. 1,首先,绕Y轴旋转(旋转绿圈),来确定前进的方向.这时红圈与蓝圈都跟着旋转. 2,然后,绕x轴旋转(旋转红圈),让飞机仰视或俯视.这时蓝圈跟着一起旋转,绿圈不动. 3,最后,绕z轴旋转(旋转蓝圈),让飞机左右倾斜.这时只有蓝圈在转,红绿圈不动. 经过这三个步骤,我们可以把飞机调整到任意想要的角度.这也是FPS相机中常用的 yaw, pitch, row三个操作. 在步骤2中…

问题 使用四元数可以解决万向节锁的问题,但是我在实际使用中出现问题:我设计了一个程序,显示一个三维物体,用户可以输入绕zyx三个轴进行旋转的指令,物体进行相应的转动. 由于用户输入的是绕三个轴旋转的角度,所以很直接的就想到用欧拉角来表示每一个旋转.但是欧拉角会出现万向节锁,所以我使用四元数替代原来的欧拉角,来计算旋转矩阵.但是奇怪的结果出现了,gimbal lock仍然出现,使用四元数和使用欧拉角,程序的表现一模一样. 原因 经过一番思考,并参考 Using Quaternions for Op…

[TOC] 结论 我直接抛出结论: Gimbal Lock 产生的原因不是欧拉角也不是旋转顺序,而是我們的思维方式和程序的执行逻辑没有对应,也就是说是我们的观念导致这个情况的发生. 他人解释 首先我们看一下欧拉角的定义: 用一句话说,欧拉角就是物体绕坐标系三个坐标轴(x,y,z轴)的旋转角度. 在这里,坐标系可以是世界坐标系,也可以是物体坐标系,旋转顺序也是任意的,可以是xyz,xzy,yxz,zxy,yzx,zyx中的任何一种,甚至可以是xyx,xyy,xzz,zxz等等等等......所以说…

[Gimbal Lock] 万向锁源于欧拉角的是有序处理的.U3D中的序列为: y->x->z.当旋转y时,local坐标系与世界坐标系重合,所以y等于永远按惯性坐标旋转.当x旋转+/-90时,local z将与惯性 y重合. 这会导致两个问题: 1)不同的 y,x,z 序列可能得到相同的结果. 2)导致缺少一个自由度.原来通过local y可直接旋转到的角度,在缺少一个自由度的情况下,需要通过三个轴才通旋转过去,动画会形成畸形的轨迹.  在游戏中,当角色旋转的动画触发时,角色就会做一系列连续…

代码如下: using System; using System.Collections.Generic; using System.Windows.Forms; using System.Threading; namespace TestThread { public partial class Form3 : Form { //死锁 LongLock mCnt = new LongLock(); public Form3() { InitializeComponent(); mCnt.mEv…

并发:是指系统具有处理多个任务/动作的能力. 并行:是指系统具有同时处理多个任务/动作的能力. 并行是并发的子集. 同步:当进程执行到一个IO(等待外部数据)的时候. 异步:当进程执行到一个IO不等到数据接收成功后再回来处理. def add(): sum = 0 for i in range(1000000): sum += i print("sum",sum)def mul(): sum2 = 1 for i in range(1,100000): sum2 *= i print(…

第41招 捕捉和旋转 从MAYA5开始,双击工具箱中的移动缩放旋转工具,马上就可以调出工具属性栏.以旋转为例,将Snap Rotate勾选,并设置Step Size数值,就可以旋转特定的数值了 第42招 解决Far Clip Plane惹的祸 一般我们做比较大的场景的时候,场景中的很多部分看不到,表现在最近和最远距离有局限,这个时候我们可以调出摄像机的属性,减小和加大最近和最远的数值就可以了 第43招 自制MEL图标 这是为42招的一个扩展的MEL命令为例,是对四个视图同时增加了最远值,具体方式…

版权声明:本文为博主原创文章,欢迎转载.请保留博主链接:http://blog.csdn.net/andrewfan 万向节死锁(Gimbal Lock)问题 上文中曾经说过,欧拉旋转的顺规和轴向定义,自然造就了"万向节死锁"问题.本文主要来探索它自然形成的原因. 陀螺仪 首先,我们来了解Gimbal 究竟是个什么玩意儿.下面来自维基百科中关于Gimbal的一段引述: 平衡环架(英语:Gimbal)为一具有枢纽的装置,使得一物体能以单一轴旋转.由彼此垂直的枢纽轴所组成的一组三只平衡环架…

多线程程序发生死锁,某些重要线程卡住,不正常工作.排查起来非常麻烦.以下内容记录排查方法 1.确定死锁的位置,一般死锁会lock到某一行具体的代码,比如我就死锁在类似如下代码中 public void SendSerialportMsg() { lock(this) //死锁 { //.. } } 具体定位死锁位置的方法:运行模式下,visual studio--调试--窗口--线程,底下栏目会多出一栏线程视图. 点击程序暂停运行按钮,在打开线程视图,就能看到所有的线程列表.找到你认为发生死锁的…