Кватернионы против углов Эйлера

Ответ 1

Углы Эйлера более понятны человеку и также хороши для разложения вращений на отдельные степени свободы (для кинематических соединений и т.п.), но имеют такие недостатки, как двусмысленность и блокировка карданного вала. На практике я бы предпочел кватернионы, поскольку их легче вычислить (для компьютера, а не для людей) и более эффективно. Вы должны сделать три поворота и умножить их вместе при повороте по углам Эйлера, тогда как кватернион - только один поворот, и поскольку он уже кодирует sin и cos, преобразование из кватерниона в матрицу достаточно эффективно.

Ответ 2

Quaternions избегать блокировки Gimbal. Подробнее здесь.

Ответ 3

Развернувшись немного от точки ответа Кристиана Рау:

Существует двусмысленность в определении углов Эйлера: какой угол относится к какой оси? Код, который использует соглашение (рыскание, шаг, рулон), не будет взаимодействовать с кодом, который предполагает (roll, pitch, yaw), и это может быть не очевидно, если посмотреть на код, в котором используется интерпретация.

Кватернионы не страдают от этой двусмысленности, поскольку они представляют только одно вращение с четко определенной осью.