Почему кватернионы считаются предпочтительным способом представления вращения по сравнению с матрицами?

Кватернионы считаются предпочтительным способом представления вращения по сравнению с матрицами по нескольким причинам:

• Компактность. chat01.ai Для представления вращения кватернионами достаточно четырёх чисел, тогда как матрицы вращения требуют девяти чисел. chat01.ai Это сокращает объём памяти и повышает эффективность вычислений. chat01.ai
• Высокая вычислительная эффективность. chat01.ai Кватернионы требуют меньше вычислительных ресурсов по сравнению с матричными методами, что позволяет обрабатывать данные в реальном времени и быстро реагировать на изменения условий. chat01.ai
• Преодоление накопления ошибок. ru.wikipedia.org chat01.ai Нормализация кватернионов после каждой операции обеспечивает сохранение точности ориентации, что особенно важно для систем, требующих высокой надёжности и стабильности. chat01.ai
• Отсутствие проблемы «блокировки кардана». chat01.ai Эта проблема возникает при использовании углов Эйлера и ограничивает свободу вращения объектов. chat01.ai Кватернионы не страдают от неё. otvet.mail.ru
• Более естественная интерполяция. otvet.mail.ru Кватернионы обеспечивают более естественную интерполяцию между вращениями, что важно при создании плавных анимаций. otvet.mail.ru