使用JOML的Quaternionf实现四元数按指定角度旋转的正确方法是什么

你的代码存在两个核心错误，修正后就可以实现预期的增量旋转效果：

错误原因 #

1. 共轭运算使用场景错误
   rot.mul(rotation).mul(conjugate)是将三维向量（封装为虚部等于向量、实部为0的纯四元数）应用旋转的标准公式，不适用于两个旋转四元数的叠加计算，这是导致物体旋转异常、飞出视野的核心原因。
2. 多余的计算逻辑
   无固定起止状态的增量旋转不需要插值，也不需要额外的共轭计算，直接叠加增量旋转四元数即可。

正确实现代码 #

public void rotate(float angle, float x, float y, float z) {
    float angleRad = (float) Math.toRadians(angle);
    // 构造本次增量旋转四元数
    Quaternionf deltaRot = new Quaternionf().rotateAxis(angleRad, x, y, z);
    
    // 绕物体局部轴旋转用这个写法（JOML采用列向量约定，新旋转左乘原有旋转）
    rotation = deltaRot.mul(rotation);
    // 若需要绕世界坐标系轴旋转，替换为下面的写法
    // rotation = rotation.mul(deltaRot);
    
    // 归一化避免浮点精度误差累积导致四元数失效
    rotation.normalize();
}

调用说明 #

你给出的调用代码entity.transform.rotate(1, 0, 1, 0)是绕Y轴每帧旋转1度，用上述修正后的代码即可实现连续360度旋转，不会出现卡住的问题。如果旋转方向和预期不符，可调整角度符号，或者切换乘法顺序适配你需要的旋转坐标系。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Althaen