UE 中的旋转：FRotator 和 FQuat

FRotator 和 FQuat 是 Unreal Engine 中用于表示旋转的两种不同的数据结构，它们各自有不同的特性和用法。

FRotator

定义与结构
FRotator 是一种使用欧拉角表示旋转的结构，包含三个分量：

• Pitch（俯仰角）：绕 Y 轴旋转。
• Yaw（偏航角）：绕 Z 轴旋转。
• Roll（滚转角）：绕 X 轴旋转。

FRotator 的构造函数示例：

FRotator rotator(0, 10, 0); // 绕 Z 轴旋转 10 度

这种方式直观易懂，但在某些情况下可能会导致万向节锁（gimbal lock）问题，即在某些旋转组合下，失去一个自由度。

转换与应用
FRotator 可以轻松地与其他类型的旋转表示进行转换，例如转换为四元数：

FQuat MyQuat = MyRotator.Quaternion();

FQuat

定义与结构
FQuat 是基于四元数的旋转表示，四元数是一种更复杂的数学结构，通常由一个单位向量和一个旋转角度组成。它不使用度数，而是通过四个分量（x, y, z, w）来表示旋转。

四元数的构造示例：

FQuat quat = FQuat(FVector(0, 0, 1), PI / 4.f); // 绕 Z 轴旋转 45 度

FQuat 的优点在于它不会受到万向节锁的影响，并且在插值和平滑旋转时表现更好。

转换与应用
FQuat 可以通过欧拉角创建：

FVector vec = FVector(0, 0, 45);
FQuat quat = FQuat::MakeFromEuler(vec);

同样，FQuat 可以转换回 FRotator：

FRotator MyRotator(MyQuat); // 使用 FRotator 的构造函数

总结

• FRotator 使用欧拉角（Pitch, Yaw, Roll）表示，适合简单的旋转需求，但可能会遇到万向节锁问题。
• FQuat 使用四元数表示，适合复杂和连续的旋转操作，避免了万向节锁，并提供更平滑的插值效果。

在实际开发中，选择使用哪种结构通常取决于具体的应用场景和需求。

Citations: [1] https://juejin.cn/post/7076751832298553358 [2] https://juejin.cn/post/7075379926345449479 [3] https://forums.unrealengine.com/t/unreal-whats-the-difference-between-frotator-and-fquat/382191 [4] https://www.bilibili.com/read/cv5561929/ [5] https://blog.csdn.net/baidu_28938713/article/details/78550726 [6] https://blog.csdn.net/invgihfsvf/article/details/118335670 [7] https://blog.csdn.net/ChaoChao66666/article/details/127245214 [8] https://www.bilibili.com/read/cv5578526/ [9] https://blog.csdn.net/mrbaolong/article/details/112547972 [10] https://www.cnblogs.com/sevenyuan/p/11848576.html