首先我们来参考一下四元数在Unity中的应用：
四元数quaternion的变换比较复杂，但是在unity中已经给我们写好了相应的函数实现对transform的操作。
在最近的一个项目中，遇到了一个单手指滑动手机屏幕实现对模型的一个旋转操作，在尝试了各种unity中的旋转函数之后都没能够达到想要的效果之后，我选择了用Quaternion.AngleAxis的函数来实现旋转的操作效果。
首先我们来分析一下Quaternion.AngleAxis(angle,axis)，参数angle和axis代表了物体的旋转角度和旋转轴心。如下图：红色箭头方向代表物体所围绕的旋转轴，旋转角度可以是自定义的。
接下来，我们就要做两件事情，确定axis和计算angle。在这个项目中，我们是根据单个手指在手机屏幕上滑动，我们通过记录滑动的距离，X方向的增量，以及Y轴方向的增量来为后面计算axis和angle打下基础。unity的Input函数有GetTouch这个函数，我们只需要调用这个函数的相关方法就可以实现需求。
现在，我们在unity中新建一个场景，在场景中新建一个立方块。
注意立方块的世界坐标轴，Z轴的朝向应该是朝着摄像机的。根据之前对四元数脚本的分析，立方体的旋转脚本为：
Gesture.cs:
1 using UnityEngine; 2 using System.Collections; 3 4 public class gesture : MonoBehaviour { 5 public Transform Cube; 6 private float radius = 1080; 7 private Vector3 originalDir = new Vector3(0f,0f,1080f); 8 private Vector3 CenterPos = new Vector3(0, 0, 0); 9 private Vector2 startPos; 10 private Vector2 tempPos; 11 private Vector3 tempVec; 12 private Vector3 normalAxis; 13 private float angle; 14 // Use this for initialization 15 void Start () { 16 Cube = GameObject.Find("Cube").transform; 17 } 18 19 // Update is called once per frame 20 void Update () { 21 if (Input.touchCount == 1) 22 { 23 //Vector2 startPos = Input.compositionCursorPos; 24 if (Input.GetTouch(0).phase == TouchPhase.Began) 25 { 26 startPos = Input.GetTouch(0).position; 27 //tempPos = startPos; 28 } 29 //if (Input.GetTouch(0).phase == TouchPhase.Ended) 30 //{ 31 // tempPos = startPos; 32 //} 33 if (Input.GetTouch(0).phase == TouchPhase.Moved) 34 { 35 tempPos = Event.current.mousePosition; 36 37 float tempX = tempPos.x - startPos.x; 38 39 float tempY = tempPos.y - startPos.y; 40 41 //tempPos = Input.GetTouch(0).deltaPosition; 42 //float tempX = tempPos.x; 43 44 //float tempY = tempPos.y; 45 46 float tempZ = Mathf.Sqrt(radius * radius - tempX * tempX - tempY * tempY); 47 48 tempVec = new Vector3(tempX, tempY, tempZ); 49 50 angle = Mathf.Acos(Vector3.Dot(originalDir.normalized, tempVec.normalized)) * Mathf.Rad2Deg; 51 52 normalAxis = getNormal(CenterPos, originalDir, tempVec); 53 54 Cube.rotation = Quaternion.AngleAxis(2 *angle, normalAxis); 55 56 } 57 } 58 } 59 60 void OnGUI() 61 { 62 GUILayout.Label("StartPos 的坐标值为： "+startPos); 63 GUILayout.Label("tempPos 的坐标值为： " + tempPos); 64 GUILayout.Label("tempVec 的坐标值为： " + tempVec); 65 GUILayout.Label("normalAxis 的坐标值为： " + normalAxis); 66 GUILayout.Label("旋转角度的值为： " + 2*angle); 67 GUILayout.Label("Cube的四元数角度： " + Cube.rotation); 68 GUILayout.Label("Cube de rotation.x： " + Cube.rotation.eulerAngles.x); 69 GUILayout.Label("Cube de rotation.y： " + Cube.rotation.eulerAngles.y); 70 GUILayout.Label("Cube de rotation.z： " + Cube.rotation.eulerAngles.z); 71 } 72 73 private Vector3 getNormal(Vector3 p1,Vector3 p2,Vector3 p3) 74 { 75 float a = ((p2.y - p1.y) * (p3.z - p1.z) - (p2.z - p1.z) * (p3.y - p1.y)); 76 77 float b = ((p2.z - p1.z) * (p3.x - p1.x) - (p2.x - p1.x) * (p3.z - p1.z)); 78 79 float c = ((p2.x - p1.x) * (p3.y - p1.y) - (p2.y - p1.y) * (p3.x - p1.x)); 80 //a对应的屏幕的垂直方向，b对应的屏幕的水平方向。 81 return new Vector3(a, -b, c); 82 } 83 }
如果我们将这个在新机上运行，会发现在第一次手指滑动旋转是正常的，但是第二次就会有个跳动的过程。在这里我们需要注意一个问题，四元数函数Quaternion.AngleAxis是将立方体以初始的旋转角度来进行围绕着轴Axis旋转Angle角度，不是在上一个状态下的增量。如果需要延续上一次的旋转状态，就需要将这个物体的rotation恢复到初始的状态。按照这个思路，我在Cube添加了一个父对象，我们在操作的时候对这个父对象进行操作，然后手指在离开屏幕的时候，将Cube脱离父对象，然后将父对象的rotation进行还原，再将Cube绑定为父物体的子对象，在一下次手指旋转之后就会接着上一次的旋转状态进行旋转，实现了旋转的延续。
实现的代码为：
1 using UnityEngine; 2 using System.Collections; 3 4 public class gesture : MonoBehaviour { 5 public Transform Cube; 6 public Transform RotObj; 7 private float radius = 1080; 8 private Vector3 originalDir = new Vector3(0f,0f,1080f); 9 private Vector3 CenterPos = new Vector3(0, 0, 0); 10 private Vector2 startPos; 11 private Vector2 tempPos; 12 private Vector3 tempVec; 13 private Vector3 normalAxis; 14 private float angle; 15 // Use this for initialization 16 void Start () { 17 Cube = GameObject.Find("Cube").transform; 18 } 19 20 // Update is called once per frame 21 void Update () { 22 if (Input.touchCount == 1) 23 { 24 //Vector2 startPos = Input.compositionCursorPos; 25 if (Input.GetTouch(0).phase == TouchPhase.Began) 26 { 27 startPos = Input.GetTouch(0).position; 28 } 29 if (Input.GetTouch(0).phase == TouchPhase.Moved) 30 { 31 tempPos = Event.current.mousePosition; 32 33 float tempX = tempPos.x - startPos.x; 34 35 float tempY = tempPos.y - startPos.y; 36 37 float tempZ = Mathf.Sqrt(radius * radius - tempX * tempX - tempY * tempY); 38 39 tempVec = new Vector3(tempX, tempY, tempZ); 40 41 angle = Mathf.Acos(Vector3.Dot(originalDir.normalized, tempVec.normalized)) * Mathf.Rad2Deg; 42 43 normalAxis = getNormal(CenterPos, originalDir, tempVec); 44 45 RotObj.rotation = Quaternion.AngleAxis(2 *angle, normalAxis); 46 47 } 48 if (Input.GetTouch(0).phase == TouchPhase.Ended) 49 { 50 Cube.transform.parent = null; 51 RotObj.rotation = Quaternion.identity; 52 Cube.parent = RotObj; 53 } 54 } 55 } 56 57 void OnGUI() 58 { 59 GUILayout.Label("StartPos 的坐标值为： "+startPos); 60 GUILayout.Label("tempPos 的坐标值为： " + tempPos); 61 GUILayout.Label("tempVec 的坐标值为： " + tempVec); 62 GUILayout.Label("normalAxis 的坐标值为： " + normalAxis); 63 GUILayout.Label("旋转角度的值为： " + 2*angle); 64 GUILayout.Label("Cube的四元数角度： " + Cube.rotation); 65 GUILayout.Label("Cube de rotation.x： " + Cube.rotation.eulerAngles.x); 66 GUILayout.Label("Cube de rotation.y： " + Cube.rotation.eulerAngles.y); 67 GUILayout.Label("Cube de rotation.z： " + Cube.rotation.eulerAngles.z); 68 } 69 70 private Vector3 getNormal(Vector3 p1,Vector3 p2,Vector3 p3) 71 { 72 float a = ((p2.y - p1.y) * (p3.z - p1.z) - (p2.z - p1.z) * (p3.y - p1.y)); 73 74 float b = ((p2.z - p1.z) * (p3.x - p1.x) - (p2.x - p1.x) * (p3.z - p1.z)); 75 76 float c = ((p2.x - p1.x) * (p3.y - p1.y) - (p2.y - p1.y) * (p3.x - p1.x)); 77 //a对应的屏幕的垂直方向，b对应的屏幕的水平方向。 78 return new Vector3(a, -b, c); 79 } 80 }
现在对应着手指的滑动距离，然后调整参数radius，就可以实现比较顺滑的旋转效果，真机实现的效果就不展示了。
Unity：Transform之四元数的移动端单指滑动旋转模型操作
原文：http://www.cnblogs.com/danzelgong/p/6376022.html