【Unity編程】歐拉角與萬向節(jié)死鎖（圖文版）

萬向節(jié)死鎖（Gimbal Lock）問題

上文中曾經(jīng)說過，歐拉旋轉(zhuǎn)的順規(guī)和軸向定義，自然造就了“萬向節(jié)死鎖”問題。本文主要來探索它自然形成的原因。

陀螺儀

首先，我們來了解Gimbal 究竟是個(gè)什么玩意兒。下面來自維基百科中關(guān)于Gimbal的一段引述：

平衡環(huán)架（英語：Gimbal）為一具有樞紐的裝置，使得一物體能以單一軸旋轉(zhuǎn)。由彼此垂直的樞紐軸所組成的一組三只平衡環(huán)架，則可使架在最內(nèi)的環(huán)架的物體維持旋轉(zhuǎn)軸不變，而應(yīng)用在船上的陀螺儀、羅盤、飲料杯架等用途上，而不受船體因波浪上下震動(dòng)、船身轉(zhuǎn)向的影響。

上圖就是一個(gè)Gimbal裝置了，它是一個(gè)陀螺儀。中間有一根豎軸，穿過一個(gè)金屬圓盤。金屬圓盤稱為轉(zhuǎn)子，豎軸稱為旋轉(zhuǎn)軸。轉(zhuǎn)子用金屬制成，應(yīng)該是了增加質(zhì)量，從而增大慣性。豎軸外側(cè)是三層嵌套的圓環(huán)，它們互相交叉，帶來了三個(gè)方向自由度的旋轉(zhuǎn)。
看著不停轉(zhuǎn)來轉(zhuǎn)去，有點(diǎn)暈，接下來看兩個(gè)靜態(tài)的。這兩張圖來自百度百科。