Unity 中物体的旋转（四元数）

一些事实

1、假设有这样的层级结构：

那么 Cube4.rotation = Cube.localRotation * Cube1.localRotation * Cube2.localRotation * Cube3.localRotation * Cube4.localRotation。并且四元数乘法是从右往左依次应用，四元数乘法有结合律没有交换律，所以不能交换顺序。也就是说相当于把 Cube4 在无父物体无旋转的情况下，依次应用 Cube4-Cube 的 localRotation。
2、我用的 2021 版本的 Unity 进行测试，在建模软件中将坐标轴进行旋转，但导入 Unity 之后，将旋转归零，坐标轴依然与世界坐标轴保持一致。所以物体在无父物体无旋转的情况下，模型坐标轴也就是世界坐标轴。

准备工作

建三个 Cube，并设置好父子关系，先把三个物体的旋转都归零。

层级结构 场景视图

让物体绕自己的某一个轴旋转

代码如下：

using UnityEngine;

public class NewBehaviourScript : MonoBehaviour
{
    public Transform childCube1;
    public Transform childCube2;

    void Update()
    {
        Quaternion rotU = Quaternion.AngleAxis(100 * Time.deltaTime, Vector3.up);
        childCube1.transform.rotation = childCube1.transform.rotation * rotU;
        childCube2.transform.localRotation = childCube2.transform.localRotation * rotU;
    }
}

还是保持三个 Cube 旋转都为 0，可以看到两个子物体是绕着自己的 up 轴旋转的。

旋转都为 0 的时候
将两个子物体的旋转的 x 轴改为 45，可以看到两个子物体是绕着自己的 up 轴旋转的。
子物体 x 轴旋转为 45
将父物体的旋转 x 轴也改成 45，可以看到两个子物体还是绕着自己的 up 轴旋转的。
父物体、子物体的 x 轴都是 45
上面两种写法永远相等，原因参考一些事实中第一点。

让物体绕世界坐标轴旋转

using UnityEngine;

public class QuaternionTest : MonoBehaviour
{
    public Transform childCube1;
    void Update()
    {
        Quaternion rotU = Quaternion.AngleAxis(200 * Time.deltaTime, Vector3.up);
        childCube1.transform.rotation = rotU * childCube1.transform.rotation;
    }
}

还是保持三个 Cube 旋转都为 0，可以看到子物体是绕着世界 up 轴旋转的。

旋转都为 0 的时候

将子物体的旋转的 x 轴改为 45，并把显示的坐标轴从 Local 变成 Global，可以看到子物体依然绕着世界 up 轴旋转。

子物体 x 轴旋转为 45
将父物体的旋转 x 轴也改成 45，可以看到子物体依然绕着世界 up 轴旋转。
父物体、子物体的 x 轴都是 45

让物体绕父物体某一个轴旋转

代码如下：

using UnityEngine;

public class NewBehaviourScript : MonoBehaviour
{
    public Transform childCube1;
    void Update()
    {
        Quaternion rotU = Quaternion.AngleAxis(200 * Time.deltaTime, Vector3.up);
        childCube1.transform.localRotation = rotU * childCube1.transform.localRotation;
    }
}

将父物体的 x 轴旋转设置为 90，将子物体的 x 轴旋转设置为 -90，可以看到子物体是按照父物体的 up 轴进行旋转的。

父物体的 x 轴旋转设置为 90，子物体的 x 轴旋转设置为 -90

总结

所有的旋转都是顺时针的。

参考

https://www.cnblogs.com/ChenZiRong1999/p/13186315.html?utm_source=tuicool