Кватернионы применяются в трёхмерной компьютерной графике для представления вращений в трёхмерном пространстве. 2 Они позволяют создавать плавные и реалистичные анимации, определять ориентацию объектов и камеры в трёхмерном пространстве. 2

Некоторые особенности применения кватернионов:

• Возможность интерполировать углы поворота. 2 Это обеспечивает более плавные и естественные переходы между ориентациями, чем другие методы, такие как углы Эйлера или матрицы вращения. 2
• Устойчивость к проблеме «замка гимбала». 2 Она может возникнуть при использовании углов Эйлера, когда теряется одна степень свободы вращения. 1
• Высокая вычислительная эффективность. 2 Кватернионы позволяют сократить количество математических операций, необходимых для описания вращения, что важно для ресурсоёмких приложений, таких как компьютерные игры или симуляции реального времени. 2
• Свойство нормализации. 2 Оно обеспечивает устойчивость вращений даже при численных неточностях и ошибке округления. 2

Кватернионы легко интегрируются с графическими API, такими как OpenGL, позволяя разработчикам эффективно управлять ориентацией и вращением объектов в сцене. 1