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Unity万向锁

2023-05-16

结论：

当第二轴旋转±90°时会产生万向锁，万向锁只发生在程序中，现实世界不会发生。
发生万向锁的底层原因是由于程序中会指定旋转顺序，且前后顺序为父子包含关系。

  1. 旋转顺序：因为同样一组数据，例如{X:10，Y:20，Z:30}，不同的旋转顺序Z>X>Y \ X>Z>Y，最终得到的姿态是不一样的。
  2. 父子包含关系：以Z>X>Y为例，Z轴旋转会影响XY轴，X轴旋转会影响Y轴，Y轴不影响其他轴。现实世界中，其中一轴旋转会带动另外两轴旋转，故不会存在一轴旋转，会使另外两轴发生重叠，形成万向锁。

以Unity为例，Inspector面板Rotation：[X:90 Y:10 Z:10]，Unity默认旋转顺序为Z>X>Y。

Z轴为10，旋转10°，影响XY轴，带动XY轴旋转10°。

X轴为90，旋转90°，影响Y轴，带动Y轴旋转90°，此时Y轴与Z轴发生重叠。

Y轴为10，旋转10°，不影响其它轴。

在Unity中，当X轴=±90°时（因为Unity中X轴是第二旋转轴），此时不管怎么旋转ZY轴，都饶同一轴旋转。

如下图所示，由于Unity以欧拉角旋转的顺序为Z->X->Y；所以只要|X|%180 == 90，改动Z和Y都只能在这个平面内旋转
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Unity

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