glb模型横倒的一种程序化解决方式
背景
有些模型，在A软件查看时是正常的立着，朝向正常；导出后用B软件打开，可能会遇到模型横倒的情况，导致看着比较难受
比如用Mayo打开一个stp文件，是正常立着的
导出为glb后，用blender打开
模型是横倒的
这是由于gltf/GLB标准定义了+Y（Y 轴）作为"向上"（Up）方向，右手坐标系
默认glb导出是Y轴向上
加载进Z轴向上的坐标系（Blender、CATIA、adsMax、Babylon.js等），就会横倒着，因为它的向上轴是Y轴
下面提供一种程序化的处理方式，方便批量处理这种情况
python脚本处理
用 Python + pygltflib 或 gltf-transform 给 root node 加个旋转：
python
from pygltflib import GLTF2
import numpy as np
glb_path = "input.glb"
out_path = "output_zup.glb"
glb = GLTF2().load(glb_path)
# 四元数旋转（绕X轴-90度）
rotation = [ -0.7071068, 0, 0, 0.7071068 ]
# 给第一个节点加旋转
glb.nodes[0].rotation = rotation
glb.save(out_path)这样任何 Y-up 的 GLB 都能转成 Z-up
同理，Z-up转成Y-up的GLB
改一下旋转就行
python
# 四元数旋转：绕 X 轴 +90 度，把 Z-up 转成 Y-up
rotation = [0.7071068, 0, 0, 0.7071068]
原理分析
为什么是 0.7071068，这个数字代表什么？
1. 为什么要绕 X 轴旋转 −90°？
-
glTF 规范规定：
- Y 轴是 up（向上）
- Z 轴是 forward（朝前）
-
很多建模工具（Blender、CATIA、3dsMax 等）内部用 Z 轴 up。
所以，当你从 Blender 等导出到 glTF 时，如果想保持"Z 向上"，就需要在 glTF 的根节点加个变换，把 Y-up 系统旋转成 Z-up 系统。
这个旋转就是：
👉 绕 X 轴 −90° （相当于把 glTF 的 Y 向上翻转成 Z 向上）。
2. 四元数是怎么写出来的？
四元数 x,y,z,w 对应的旋转公式是：
q=sin(2θ)⋅v\^,cos(2θ)
其中：
- θ = 旋转角度
- v^ = 单位旋转轴 (x, y, z)
套入当前的情况：
- 旋转轴：X 轴 → (1, 0, 0)
- 旋转角度：θ = −90° = −π/2
计算：
sin(4−π)=−22 ≈−0.7071
cos(4−π)=22 ≈0.7071
得到：
q=−0.7071,0,0,0.7071
就是你写的 [ -0.7071068, 0, 0, 0.7071068 ]。
3. 为什么加在 nodes[0].rotation 上？
- 在 glTF/GLB 文件中，场景的几何都挂在 根节点（node 0） 或其子节点上。
- 给
nodes[0]加一个旋转，等于对整个模型施加了一个全局坐标系变换。 - 这样就不需要逐个 mesh 去旋转了。
Z-up → Y-up
旋转思路：
- 之前 Y-up → Z-up 用的是 绕 X 轴 −90° ；
- 现在要反过来，所以是 绕 X 轴 +90° 。
四元数计算
四元数公式：
q=sin(2θ)⋅x,sin(2θ)⋅y,sin(2θ)⋅z,cos(2θ)
取：
- 旋转轴 = X 轴 = (1,0,0)
- 角度 θ = +90° = +π/2
计算：
sin(π/4)=+0.7071, cos(π/4)=0.7071
所以：
q=0.7071,0,0,0.7071
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