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FRotator（欧拉角）

FRotator(Pitch, Yaw, Roll)

对应源码为

// 左手法则
struct FRotator
{
public:
	/** Rotation around the right axis (around Y axis), Looking up and down (0=Straight Ahead, +Up, -Down) */
	float Pitch; 

	/** Rotation around the up axis (around Z axis), Running in circles 0=East, +North, -South. */
	float Yaw; 

	/** Rotation around the forward axis (around X axis), Tilting your head, 0=Straight, +Clockwise, -CCW. */
	float Roll;
 }

三个参数分别为：

• Pitch:俯仰角，即绕 Y 轴旋转；
• Yaw：偏角，即绕 Z 轴旋转；
• Roll:滚角，即绕 X 轴旋转。

实例 1

// 绕 z 轴旋转 10 度
FRotator rotator(0, 10, 0); 
AActorT->SetActorRotation(rotator);

实例 2

// 左手法则
auto cameraRightVector = GetActorRotation().RotateVector(FVector::RightVector);
auto cameraUpVecotor = GetActorRotation().RotateVector(FVector::UpVector);
auto cameraForwardVector=(cameraRightVector ^ cameraUpVecotor);

先返回这个 Actor 的 RootComponent 的 Rotator， 然后通过这个 Rotator 旋转指定的向量

FQuat（四元数）

FQuat(FVector Axis, float AngleRad)

源码如下

struct FQuat 
{
public:

	/** The quaternion's X-component. */
	float X;

	/** The quaternion's Y-component. */
	float Y;

	/** The quaternion's Z-component. */
	float Z;

	/** The quaternion's W-component. */
	float W;
 }

利用四元数进行旋转，其中调用的构造函数为

FQuat(FVector Axis, float AngleRad)

创建和初始化一个新的四元数（根据给定轴旋转 a 弧度）。

实例 1

// 绕 z 轴旋转 45 度
FQuat quat = FQuat(FVector(0, 0, 1), PI / 4.f); 
GetOwner()->SetActorRotation(quat);

实例 2

FQuat axisRot(FVector::RightVector, FMath::DegreesToRadians(90));
SetActorRotation((GetActorRotation().Quaternion() * axisRot).Rotator());

FQuat axisRot(FVector::UpVector, FMath::DegreesToRadians(90);
SetActorRotation((axisRot * GetActorRotation().Quaternion()).Rotator());

FMatrix（旋转矩阵）

旋转矩阵的源码如下

class FRotationMatrix
    : public FRotationTranslationMatrix : public FMatrix
{
    FRotationMatrix(const FRotator &Rot)
        : FRotationTranslationMatrix(Rot, FVector::ZeroVector)
    // FRotationTranslationMatrix(const FRotator& Rot, const FVector& Origin)
    {
    }

    M[0][0] = CP * CY;
    M[0][1] = CP * SY;
    M[0][2] = SP;
    M[0][3] = 0.f;

    M[1][0] = SR * SP * CY - CR * SY;
    M[1][1] = SR * SP * SY + CR * CY;
    M[1][2] = -SR * CP;
    M[1][3] = 0.f;

    M[2][0] = -(CR * SP * CY + SR * SY);
    M[2][1] = CY * SR - CR * SP * SY;
    M[2][2] = CR * CP;
    M[2][3] = 0.f;

    M[3][0] = 0;
    M[3][1] = 0;
    M[3][2] = 0;
    M[3][3] = 1.f;
}

实例 1

首先根据给轴（XZ）构造旋转矩阵，然后依据该旋转矩阵获取欧拉角，接着旋转并面向 targer。

注意，输入的轴应该提前进行归一化

FVector toFollow = target->GetActorLocation() - GetOwner()->GetActorLocation(); 
FMatrix rotationMatrix = FRotationMatrix::MakeFromXZ(toFollow, GetOwner()->GetActorUpVector()); 
GetOwner()->SetActorRotation(rotationMatrix.Rotator());

实例 2

根据任意两个方向向量获取欧拉角

FRotator rotation = FRotationMatrix::MakeFromXZ(dir, up).Rotator();
FRotator rotation = FRotationMatrix::MakeFromXY(dir, right).Rotator();
FRotator rotation = FRotationMatrix::MakeFromYZ(right,up).Rotator();