万向节锁--简单解释

以前一直以为自己已经清楚了这是怎么回事，也没去细想，然而最近又遇到角度的问题，发现还是迷糊，于是又静下心来看了网上的相关文档，并以直白简单的方式分享一下。

还是以unity为例吧

首先，万向节锁只发生于以模型自身坐标系旋转的情况下，代码就是    transform.localEulerAngles = xxx 这种，而 transform.eulerAngles = xxx这种是不会有问题的。

究其区别，就是旋转时轴会不会跟着一起旋转，会就有可能出现万向节锁。

原因如下：

由于坐标轴两两之间互相垂直，因此，三个轴中，任意一个轴c旋转90或-90度，都会使剩下的两轴中的a轴跑到b轴的位置上去,b轴跑到a轴相反的方向。并且，欧拉角的旋转是分解为三个轴向上的旋转并且有一个顺序的（比如先X再Y再Z），三维软件会一直按照某一顺序去应用旋转操作，因此，中间那一个轴转了90或-90度时，第一个轴和第三个轴所应用的旋转从世界坐标系上来看，是在同一个轴上，就是所谓的轴向丢失。

以unity坐标系为例，y向上，x向右，z向屏幕里面。假设应用顺序为x->y->z，如果我想转一个（10,90,20），那么我先在x上面转10度，然后，y转90度，此时，z轴指向了y旋转前x的方向的反方向，所以，第三步，在z上转20度，可以直接减在第一步里，在x上转-10度，因此，可以认为此时在z轴向上应用任何旋转是没有意义的。

同样，如果上面的y是转了-90度，那么把z上的旋转加到x上就可以达到同样的效果。

我试了下，u3d的顺序应该是z->x->y，大家可以试下（90，10，20）和（90，-10，0）的效果是一样的。

顺便一提，网上一个比较出名的视频，外国人讲万向节锁那个，刚开始看不理解啊，为什么三个环要有单向的嵌套关系呢？三个轴应该是一动全动啊？现在想来，这个是数值上的一个建模，不是物理上的。从数值上考虑，最先旋转的轴是不受剩下两个轴的旋转影响的，但从现象上来看，三个轴是一起动的。只不过，有些轴的旋转是发生在其它轴的旋转之前的。