萬向節死鎖 Gimbal Lock

2021-08-26 17:19:16 字數 518 閱讀 7085

萬向節死鎖 gimbal lock

在學習計算機動畫課程的時候,書中提到固定角和尤拉角朝向表示法有一定的侷限性,它們無法避免gimbal lock現象。在網路上蒐集了很多有關gimbal lock有用的資料,對我很有幫助,在這裡列出乙個索引,以方便其他有需要的朋友檢視:

1.維基百科:

首先有必要理解一下「死鎖」的意思,它並非真的卡住了不能動彈,而只是運動軌跡有一定的限制。gimbal的意思其實不是萬向節,而是平衡環,三個平衡環組成乙個萬向節。不過習慣上稱gimbals為三個平衡環組成的萬向節。當然這並不是重點,我覺得重點是要清楚萬向節的構造,它們是如何一環扣一環的?必須明白最外層的環轉動,三個環都將轉動;中間層的環轉動,最外層的環是不受影響的,但最內層的環會跟著轉動;最內層的環轉動不會對最外層和中間層的環造成影響。也就是說三個方向存在著層次關係。

3.一篇很好的譯文:

資料就這麼多了,我覺得參考這些資料去理解gimbal lock肯定是足夠的。gimbal lock問題比較抽象,需要自己一有空就想一想,只有認真花時間去思考才能理解透徹。

萬向節死鎖 萬向節死鎖 gimbal lock

如下圖一,把灰色箭頭想象成是一架飛機,紅,綠藍三個圈看作是三個外圍控制器,外圈帶動所有裡圈運動,裡圈的運動不影響外圈。1,首先,繞y軸旋轉 旋轉綠圈 來確定前進的方向。這時紅圈與藍圈都跟著旋轉。2,然後,繞x軸旋轉 旋轉紅圈 讓飛機仰視或俯視。這時藍圈跟著一起旋轉,綠圈不動。3,最後,繞z軸旋轉 旋...

萬向節死鎖 Gimbal Lock

第一次繞 x轉 角度 第二次繞y轉 xx角度 完後的z軸可能已經和第一次旋轉的x軸重合 第三次繞z轉 角度 重合了 再繞z轉其實相當於第一步的操作 也就是說著步的操作其實是無用的 圖1 物體的初始朝向 現在開始旋轉物體,先繞物體座標系x軸 xl 旋轉30度 這裡我規定沿著軸向軸的負方向看去,順時針旋...

萬向節死鎖 Gimbal Lock

轉 以前發過一篇文章 是關於萬向節死鎖 gimbal lock 的,裡面翻譯了2 維座標系中的萬向節死鎖問題的闡述。後來,參考了各位bloger的觀點以及一些資料,整理了一下3維下的gimbal lock問題,算是加深一下理解吧,如下 在3維中常用的尤拉角座標定向系統是用繞三個軸旋轉的角度來表示物體...