旋转轴重新映射？

Question

我使用跟踪设备（仅跟踪旋转，而不跟踪位置）作为输入，并将其旋转矩阵发送到 OpenGL 应用程序。当跟踪器与其轴系对齐时，即当跟踪器面向其 Y 轴且跟踪器的向上方向面向其 Z 轴时，跟踪器发送单位矩阵。如图右侧所示。

但是，如果我旋转跟踪器，我的 opengl 程序中相应的旋转是错误的。为了尝试解决这个问题，我尝试将跟踪器提供的矩阵乘以：

  1  0  0  0
  0  0  1  0
  0 -1  0  0
  0  0  0  1 

重新映射，但无论我尝试什么，似乎三个旋转之一总是错误的。

是否有一些矩阵可以将我的跟踪器矩阵相乘以获得正确的旋转？

===== 编辑 =====

Android 的 remapCooperativeSystem 似乎实现了我想要的，但我无法理解其中的代码： https://github.com/ android/platform_frameworks_base/blob/master/core/java/android/hardware/SensorManager.java#L1459

Answer 1

以下工作将矩阵转换为与 OpenGL 一起正常工作。

//orientation is the tracker's rotation matrix
orientation = glm::rotate(orientation, glm::degrees((float)M_PI/2),vec3(1,0,0));
orientation = glm::inverse(orientation);
orientation = glm::rotate(orientation, glm::degrees((float)M_PI/2),vec3(1,0,0));

我不知道为什么它有效，但它有效。

Answer 2

我认为您应该尝试使用四元数计算，因为跟踪器可能会沿着其当前（“瞬间”，比如说）轴旋转。因此，我认为最终的旋转将是跟踪器所做的所有旋转的总结。

或者我只是不明白你的“跟踪器”终点的含义=）

Answer 3

从评论中，我的理解是，您得到了正确的旋转矩阵，但您希望旋转发生在另一个轴上。例如，您的矩阵绕 z 旋转，但您希望它绕 x 旋转。

要做到这一点，你有很多方法。

一是从一开始就进行正确的轮换。例如，如果从您的设备中您得到旋转应该围绕 z 旋转，但在您的程序中您想将其映射到 x，那么不是围绕 z 旋转，而是围绕 x 旋转！像这样

glRotatef(rot_z, 1, 0, 0);

如果你得到的数据是这样的：

data[] = {data_about_x, data_about_y, data_about_z}

你将有一个这样的地图：

data_map[] = {2, 0, 1}

旋转时你写：

glRotatef(data[data_map[0]], 1, 0, 0)

或者，你可以以相反的方式得到地图，这对你来说可能更有意义：

axis_map[][3] = {{0, 1, 0}, {0, 0, 1}, {1, 0, 0}}

然后写：

glRotatef(data[2], axis_map[2][0], axis_map[2][1], axis_map[2][2]);