安卓。如何沿对象面向的方向移动对象（使用 Vector3 和四元数）

我正在使用 libGDX（事实上对它来说相当新）和 Android。我想沿 3d 对象所面向的方向移动（使用一定的速度）。我认为这是一个基本问题，但找不到直接答案。我有一个代表对象旋转（方向）的四元数，有一个代表对象位置的 Vector3。问题是如何使用四元数中的信息更新位置 Vector3，以便沿四元数表示的方向移动对象。 （另一种方法是从四元数中提取横滚、俯仰和偏航，并通过应用三角计算获得新坐标。但我认为必须有一种方法可以使用 Vector3 和 Quat 来实现这一点。）

四元数用于指定旋转。您首先需要指定不应用旋转时的方向。例如，如果您想在不应用旋转时沿 X 轴移动：

Vector3 baseDirection = new Vector3(1,0,0);

确保基本方向已标准化（长度= 1），您可以使用nor()确保安全的方法：

Vector3 baseDirection = new Vector3(1,0,0).nor();

接下来，您需要使用四元数旋转方向：

Vector3 direction = new Vector3();
Quaternion rotation = your_quaternion;
direction.set(baseDirection);
direction.mul(rotation);

现在您已经有了方向，您可以根据想要移动的量来缩放它。您可能希望每一帧都执行此操作，具体取决于自上一帧以来经过的时间。

final float speed = 5f; // 5 units per second
Vector3 translation = new Vector3();
translation.set(direction);
translation.scl(speed * Gdx.graphics.getDeltaTime());

最后你需要将翻译添加到该位置

position.add(translation);

当然，根据您的实际实现，您可以批处理多个操作，例如：

translation.set(baseDirection).mul(rotation).scl(speed * Gdx.graphics.getDeltaTime());
position.add(translation);

Update:从 Xoppa 的评论中添加工作代码：

translation.set(baseDirection).rot(modelInstance.transform).nor().scl(speed * delta)