萬向鎖（英語：Gimbal lock）是在使用動態歐拉角表示三維物體的旋轉時出現的問題。
基本介紹
- 中文名：萬向鎖
- 外文名：Gimble lock
- 別稱：使用動態歐拉角表示三維物體的旋轉時出現的問題
- 正常狀態：三個獨立的旋轉軸
簡介,種類,問題,
簡介
正常狀態：三個獨立的旋轉軸
萬向鎖：一旦選擇±90°作為pitch角，就會導致第一次旋轉和第三次旋轉等價，整個旋轉表示系統被限制在只能繞豎直軸旋轉，丟失了一個表示維度。
種類
歐拉角有兩種：
- 靜態：即繞世界坐標系三個軸的旋轉，由於物體旋轉過程中坐標軸保持靜止，所以稱為靜態。
- 動態：即繞物體坐標系三個軸的旋轉，由於物體旋轉過程中坐標軸隨著物體做相同的轉動，所以稱為動態。
問題
使用動態歐拉角會出現萬向鎖現象；靜態歐拉角不存在萬向鎖的問題。
一個典型的萬向鎖問題可以表述如下：先heading45°再pitch90°，這與先pitch90°再bank45°是等價的。事實上，一旦選擇±90°作為pitch角，就會導致第一次旋轉和第三次旋轉等價，整個旋轉表示系統被限制在只能繞豎直軸旋轉，丟失了一個表示維度。這種角度為±90°的第二次旋轉使得第一次和第三次旋轉的旋轉軸相同的現象，稱作萬向鎖。
