【Unity】旋转的尽头是使用四元数让物体旋转

// 导入必要的命名空间
using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;
 
// 创建一个名为 RotateObj 的 MonoBehaviour 类，该类可以附加到 Unity 中的游戏对象上并控制其行为
public class RotateObj : MonoBehaviour
{
    // Update 函数会在每一帧被调用
    private void Update()
    {
        // 计算每个帧的旋转增量，单位为弧度，绕 Z 轴旋转，旋转速度为每秒 10 弧度
        // Time.deltaTime 是两帧之间的时间差，确保旋转速度与帧率无关，达到平滑动画效果
        Quaternion incrementalRotation = Quaternion.Euler(new Vector3(0, 0, 10 * Time.deltaTime));
 
        // 将计算出的旋转增量应用到游戏对象的当前旋转上
        // 使用 *= 运算符进行四元数的复合旋转，这样不会丢失原有的旋转状态
        this.transform.rotation *= incrementalRotation;
        
        // 注解：transform 是 MonoBehaviour 组件自带的属性，引用了游戏对象本身的变换组件，
        // 其中的 rotation 属性存储了游戏对象的当前旋转状态（用四元数表示）
    }
}

这里虽然我们用了四元数，但在实际操作中绕单个轴的旋转使用Rotate()方法已经足够，并不需要显式地使用四元数乘法。不过上面的代码展示了如何构建一个四元数并累积到物体的当前旋转上。在连续多次旋转的场景下，四元数能避免欧拉角带来的万向节死锁问题（Gimbal Lock）。

对于只绕Z轴旋转的情况，万向节死锁不会发生，但对于更复杂的旋转序列，使用四元数会更有优势。

这段代码是在Unity引擎中编写的C#脚本，用于实现一个游戏对象在每一帧都绕其本地Z轴以特定速率进行旋转的效果。下面是详细的解释：

首先，这个类名为`RotateObj`，它继承自`MonoBehaviour`，这意味着它可以被挂载到Unity中的任何游戏对象（GameObject）上，并响应Unity引擎的各种消息和生命周期函数。

在`Update()`函数中，代码主要执行了以下操作：

1. 定义了一个四元数`oneQURotation`：
   `Quaternion oneQURotation = Quaternion.Euler(new Vector3(0, 0, 10 * Time.deltaTime));`
   
   这行代码创建了一个新的四元数，其值通过`Quaternion.Euler()`函数根据欧拉角确定。这里传入的参数是一个三维向量，其中x、y分量都是0，z分量是`10 * Time.deltaTime`。`Time.deltaTime`表示自上一帧以来的时间间隔，这样做的目的是确保旋转速度不受帧率影响，从而提供平滑的动画效果。因此，此四元数实际上描述了每帧绕Z轴旋转`10 * Time.deltaTime`度的旋转。

2. 更新游戏对象的旋转：
   `this.transform.rotation *= oneQURotation;`
   
   这行代码将新创建的四元数`oneQURotation`累加到游戏对象当前的旋转四元数上。在这里，使用了四元数的乘法运算符`*=`，这是因为在3D空间中，旋转可以通过四元数相乘来复合。也就是说，每次调用这行代码都会使得游戏对象在其现有的旋转基础上再额外绕Z轴旋转一定的角度。

总结起来，这个脚本会让游戏对象在运行时持续不断地绕其自身的Z轴以每秒10弧度的速度旋转，这样的旋转处理利用四元数有效避免了万向节死锁的问题，同时保证了旋转的平滑性。