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Julién

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1

06.11.2015, 03:18

Zwei Vektoren in Quaternion überführen

Hi,
gegeben sind zwei Vektoren
§ \vec{g} § und § \vec{h} §

diese möchte ich in ein Rotationsquaternion überführen.
Ich habe angenommen, dass ich ein Quaternion auf folgende Art und Weise ermitteln kann:
§ \vec{a} = \vec{g} \times \vec{h} §
§ b = \vec{g} * \vec{h} §
§ Q = (b, \vec{a_x}, \vec{a_y}, \vec{a_z}) §

Ist das so richtig?

LG Julien
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2

06.11.2015, 06:23

Du verfolgst den richtigen Gedanken, hast allerdings eine Kleinigkeit übersehen: Die so konstruierte Quaternion dreht um den doppelten Winkel zwischen den beiden Vektoren. Was du also machen willst, ist einen Vektor, der auf halbem Winkel zum zweiten Vektor liegt, konstruieren und dann diesen verwenden. Da ich gerade keinen Stift und Papier zur Hand hab, um mir schnell selbst zu überlegen, wie man das wohl am besten anstellt (der naive Ansatz wird einen Haufen Normalisierungen enthalten, die vermutlich großteils vermieden werden können), hier einfach schnell gegoogled: http://stackoverflow.com/a/11741520

Julién

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3

06.11.2015, 19:09

Ich muss zugeben, dass ist für mich nicht wirklich einleuchtend, aber trotzdem für die Antwort.
Könnte es mir jemand erklären, so dass es auch ein Schüler der 12ten Klasse es versteht? ?(

LG Julien
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4

07.11.2015, 09:08

Nun, die Quaternion, die um den Winkel §\theta§ um die durch einen Vektor §\mathrm\mathbf a§ gegebene Achse durch den Ursprung dreht, ist gegeben durch §\mathrm\mathbf q = \cos\frac{\theta}{2} + \sin \frac{\theta}{2} (a_0 \cdot \mathrm\mathbf i + a_1 \cdot \mathrm\mathbf j + a_2 \cdot \mathrm\mathbf k)§. Für das Skalarprodukt zweier Vektoren §\mathrm\mathbf u§ und §\mathrm\mathbf v§von Einheitslänge gilt §\mathrm\mathbf u \cdot \mathrm\mathbf v = \cos\varphi§, für das Kreuzprodukt §\lVert\mathrm\mathbf u \times \mathrm\mathbf v\rVert = \sin\varphi§, wobei §\varphi§ der Winkel zwischen den beiden Vektoren ist. Die auf deine Art und Weise ermittelte Quaternion dreht also um genau das doppelte des Winkels, den du eigentlich willst...

Julién

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5

07.11.2015, 22:34

Merci, jetzt verstehe ich es :thumbsup:

EDIT:
Effektiv in C# angewendet :D
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Dieser Beitrag wurde bereits 1 mal editiert, zuletzt von »Julién« (08.11.2015, 18:51)


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