Некоторые методы вращения объектов в трёхмерных моделях и их особенности:
- Углы Эйлера. 1 Представляют собой три угла, которые определяют последовательные повороты вокруг осей X, Y и Z. 1 Углы Эйлера часто используют в простых приложениях и для начального понимания поворотов. 1 Однако этот метод может привести к проблеме «заклинивания кардана», когда два из трёх углов становятся зависимыми друг от друга. 1 Это ограничивает свободу вращения и может привести к неожиданным результатам при анимации или моделировании. 1
- Матрицы поворота. 1 Их можно инвертировать и комбинировать, но использование девяти чисел для представления трёх степеней свободы выглядит избыточным. 5 Со временем в матрице могут копиться ошибки, и тогда кроме вращения в ней появятся масштабирование и прочие эффекты. 5
- Кватернионы. 5 Конструкция из четырёх чисел, в которой, в отличие от углов Эйлера, нет вырожденных состояний. 5 Из кватерниона довольно легко «извлечь» ось вращения и угол поворота. 5 Благодаря этому кватернион можно возводить в произвольную (нецелую) степень и использовать для интерполяции вращения. 5
Также существует вращение вокруг определённой оси. 12 В трёхмерном пространстве есть три основные оси: X, Y и Z. 1 Поворот вокруг каждой из этих осей изменяет ориентацию объекта по-разному: 1
- Ось X. 1 Поворот вокруг оси X изменяет ориентацию объекта по вертикали. 1 Объект будет вращаться вверх и вниз относительно горизонтальной плоскости. 1
- Ось Y. 1 Поворот вокруг оси Y изменяет ориентацию объекта по горизонтали. 1 Объект будет вращаться влево и вправо относительно вертикальной плоскости. 1
- Ось Z. 1 Поворот вокруг оси Z изменяет ориентацию объекта по глубине. 1 Объект будет вращаться вокруг своей центральной оси, как если бы он вращался на месте. 1