四元數乘法 剛體旋轉中的四元數

2021-10-14 18:50:11 字數 433 閱讀 5087

四元數博大精深,用途之一圖形學中的三維旋轉。單純從應用角度考慮,四元數可以以如下方式應用於旋轉。

旋轉示意圖

假定我們有乙個經過原點的旋轉軸

其中 則,3d旋轉可以通過四元數乘法來表示:

(1)其中,

為單位四元數,

等價於

和 分別為

共軛。對於單位四元數而言

根據式(1),結合四元數的乘法,可以完成一次旋轉運算。

關於四元數的乘法:

可以根據graßmann product來計算:

即對於任意四元數

,(2)

[1]

[2]

四元數乘法 旋轉之四 四元數

用 表示四元數是為了紀念其發明者 hamilton.其中 可以根據 來推導以下式子 跟複數類似,我們可以把四元數寫成 它的基是 或者 類似複數,四元數的模長 範數norm 定義為 也可寫成 同複數的乘法不同,四元數乘法不遵守交換律,所以有左乘和右乘的說法,結合律和分配律還是滿足的。類似的,我們也可以...

三維剛體旋轉之四元數

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四元數乘法計算

關於兩個四元數的乘法,網上查了一大堆,沒乙個說明白的。我就想知道給我兩個四元數,我該怎麼算出來它們的乘積。這麼簡單的需求都沒法找到答案,實在對不起四元數的江湖地位。要想計算四元數的乘法,首先需要知道四元數常見的表示方法 其中複數式 向量式和三角式基本是一回事,都是把四元數寫成乙個標量和乙個向量的和的...