文章目录
- 问题描述：
- Z轴不生效（轴向重合）
- 轴向为什么会重合
- 初态
- 二次变换
- 总结：
- 解决办法：
相信很多人听说过欧拉角与万向锁，主要问题是欧拉角为什么会产生万向锁？
有矩阵解读法，但是不够直观，而图像解读又难以理解，什么轴向重合啊，轴向失效啊等等。
其实误区在于万向锁并没有真的“锁”，只是看上去像是锁住了一个轴，这也是导致万向锁概念难以被理解的原因，因为大多数对欧拉角与万向锁的解读，都重点放在了"锁", 最近看到一句对于欧拉角旋转的解读，我认为这句话才是理解万向锁的重点
欧拉角是由三个角度表示，表示物体从原始姿态到目标姿态的一个变换。无论（α，β，γ）三个角度值是多少，都是得从物体的原始姿态开始进行绕轴进行旋转。
问题描述：
因为欧拉角旋转以自身轴向旋转
旋转X,导致YZ 平面，Y轴轴向向Z轴靠拢
旋转90° 重合
最终导致Y轴与Z轴调节效果一致，产生万象锁问题，Z轴看起来不再生效，
Z轴不生效（轴向重合）
重点是，Z轴为什么不生效？
在Blender 查看轴向可以发现，万向锁问题是因为有一个轴始终看起来没有跟着模型改变轴向，如图，绕X轴旋转-90度，Y轴下去了，为什么Z轴不跟着转？Z轴始终朝上！！！！！
就是因为Z 轴没转，导致了Y轴与Z 轴重合，最后绕z 与绕y效果一致
大部分从图形角度解读万向锁就到此，告诉大家，因为轴向重合了，如图，y,z重合，于是绕y,绕z 效果一致，万向锁
但是我还想再问 为什么？
轴向为什么会重合
这里就进入误区了，我们这时旋转 y,z是把当前状态当成了初始状态去进行操作，我们实际想进行的操作，其实是二次变换
初态未改变是万向锁产生的根本原因。
如图，右边的方片应用旋转，万向锁解除
应用旋转后，旋转Z,即可发现，面片沿Z 轴转了，而不是与X轴相同，本质是初态改变
初态
在这里我把万向锁的原因归结为对于初态的认知不够，那么我觉得有必要更详细的体现一下什么是初态
如图：两者旋转一致
这体现两个事情：
1.欧拉角到目标状态，不是唯一确定的
2.一次变换，唯一确定一个目标态
因此我们得出结论，因为欧拉角到目标状态，不是唯一确定的，所以当我们X,Z重合，所调节的其实是欧拉角到目标状态的集合，
比如目标态为旋转Y=-90°，X= 50°，只要满足 X+Z=50的所有X,Z 都可以从初态变换到目标态
这个第一个事情，解释为什么轴向无效，因为欧拉角有无数种组合可以从初态到目标态，我们调节的是众多组合的一种，让我们产生了一种轴向无效的错觉
二次变换
第二个事情可以解释什么呢，那就是初态与二次变换，我们想要的，其实是二次变换，初态到目标态属于一次变换，而一次变换后，我们想要的二次变换恰巧落在了一次变换——初态到目标态的欧拉角重叠集合当中
（X+Z=50的例子，所有满足的X,Z,而Z恰巧属于我们二次变换需要改变的值）
，因此无论我们怎么做，都无法在一次变换的基础上实现二次变换的效果，本质是因为这些操作落在了一次变换当中
所以我们应用掉一次变换，初态改变（坐标轴重新计算），当前状态成为初态，此时万向锁消失，回到了一次初态的情况。
总结：
万向锁 本质是初态未改变，我们想要一次变换，实现两次变换效果，这是因为我们理所当然的认为欧拉角转动之后的状态就是新状态，我们每次都在新状态的认知上进行旋转，因此当我们认知与实际发生偏差后，我们就说，欧拉角有问题，实际是我们没有深入其中，草草下了结论。
解决办法：
理解了万向锁的本质，那么使用欧拉角就再也不用担心了，只要我们时刻保持对初态的关注，理解欧拉角是从初态到目标态的一次旋转变换，就不会发生万向锁问题
那么实际如何操作呢？
在Blender 中，我们使用应用旋转，这样即初态改变
那么在其余地方呢？Unity，Unreal，Maya，甚至于机器人转向，以及各种旋转问题，这些地方怎么办呢？
其实答案已经在前面提到过了，提示：Blender应用旋转的本质是什么，其余所有情况下解决万向锁问题都是一样的
除此之外，当然还有其余办法可以解决，比如更换旋转方案，采用四元数，矩阵旋转，旋转向量等等，也是不错的方法，
这里就不多介绍了。
此篇只是想为欧拉角正名，万向锁问题是可以在欧拉旋转内解决的
