В чём проблема Gimbal Lock при использовании углов Эйлера?

Проблема Gimbal Lock (шарнирный замок, блокировка осей, складывание рамок) при использовании углов Эйлера заключается в потере одной степени свободы. vk.com habr.com

Суть проблемы: при применении трёх вращений по очереди первое или второе вращение может привести к тому, что третья ось будет указывать в том же направлении, что и одна из предыдущих осей. unityhub.ru Это означает, что третье значение поворота не может быть применено вокруг уникальной оси. unityhub.ru

Пример: если использовать порядок поворотов Z-X-Y, то при вращении вокруг оси X на 90° или -90° вращения вокруг Z и Y будут «есть» друг друга, и останется только большее из вращений. vk.com habr.com

Чтобы избежать Gimbal Lock, можно использовать кватернионы и матрицы вращения. vk.com habr.com Также существуют алгоритмы, которые плавно обходят замок стороной, но это отражается на качестве анимации. vk.com habr.com

Рекомендуется применять углы Эйлера только для простых случаев, таких как пропеллеры, колёса, маятники. vk.com habr.com