Преобразование Vector3 в кватернион — распространенная операция в компьютерной графике и 3D-программировании. Кватернионы часто используются для представления вращения в трехмерном пространстве из-за их преимуществ перед другими представлениями вращения. В этой статье мы рассмотрим несколько методов преобразования Vector3 в Quaternion, а также приведем примеры кода для каждого метода.

Метод 1: преобразование углов Эйлера в кватернион
Один простой подход — преобразовать Vector3, представляющий углы Эйлера (вращение вокруг каждой оси), в кватернион. Вот пример на C#:

Vector3 eulerAngles = new Vector3(roll, pitch, yaw);
Quaternion quaternion = Quaternion.Euler(eulerAngles);

Метод 2: преобразование оси-угла в кватернион
Другой метод включает преобразование Vector3, представляющего ось вращения и угол, в кватернион. Вот пример на C#:

Vector3 axis = new Vector3(x, y, z).normalized;
float angle = Mathf.Deg2Rad * rotationAngle;
Quaternion quaternion = Quaternion.AngleAxis(angle, axis);

Метод 3: преобразование вращения в кватернион.
Если у вас есть Vector3, представляющий прямое направление, и другой Vector3, представляющий направление вверх, вы можете использовать метод Quaternion.LookRotationдля преобразования их в кватернион.. Вот пример на C#:

Vector3 forward = new Vector3(0, 0, 1);
Vector3 upward = new Vector3(0, 1, 0);
Quaternion quaternion = Quaternion.LookRotation(forward, upward);

Метод 4: преобразование матрицы в кватернион
Если у вас есть матрица 3×3, представляющая преобразование вращения, вы можете преобразовать ее в кватернион, используя метод Quaternion.LookRotation. Вот пример на C#:

Matrix3x3 rotationMatrix = GetRotationMatrix();
Quaternion quaternion = Quaternion.LookRotation(rotationMatrix.GetColumn(2), rotationMatrix.GetColumn(1));

В этой статье мы рассмотрели несколько методов преобразования Vector3 в Quaternion. Мы рассмотрели преобразование углов Эйлера, представление угла оси, вращение взгляда и матрицу вращения. Каждый метод имеет свои преимущества и варианты использования, поэтому выберите тот, который лучше всего соответствует вашим требованиям. Поняв эти методы преобразования, вы будете хорошо подготовлены к выполнению операций Quaternion в своих проектах 3D-программирования.