Unity 中的 Quaternion（四元数）详解

Quaternion 是 Unity 里专门用来表示物体旋转的数学结构，所有 GameObject 的旋转本质都是 Quaternion，你在 Inspector 面板看到的 Rotation (x,y,z) 只是方便查看的欧拉角，底层全是 Quaternion。

它的核心优势：完全避免万向节死锁，旋转计算流畅、稳定，是 Unity 唯一推荐的旋转方式。

一、最核心知识点（必记）

复制代码

不要手动修改 Quaternion 的 x/y/z/w 值！（都是计算用的，看不懂、易改错）
全部用官方提供的 API 实现旋转，安全又简单。
面板上的欧拉角 = transform.eulerAngles，代码里优先用 Quaternion 方法。

二、静态常量（直接用，最常用）

这些是 Unity 预设好的旋转值，一行代码就能用：

cpp 复制代码

Quaternion.identity;       // 无旋转（默认状态，和父物体方向一致）
Quaternion.Euler(0,90,0);  // 按欧拉角旋转（最常用！）

三、最常用 API（90% 场景都用这几个）

欧拉角 → 四元数（日常开发 No.1）
把你熟悉的 (x,y,z) 角度，直接转成 Quaternion：

cpp 复制代码

// 物体 Y 轴转 90 度
transform.rotation = Quaternion.Euler(0, 90, 0);

// 每秒绕 Y 轴旋转 30 度
transform.rotation = Quaternion.Euler(0, 30 * Time.time, 0);

看向目标（怪物 / 炮台看向玩家）
让物体自动转向指定目标：

cpp 复制代码

public Transform target;

void Update()
{
    // 物体正面始终看向目标
    transform.LookAt(target);
    // 等价写法
    transform.rotation = Quaternion.LookRotation(target.position - transform.position);
}

平滑旋转 / 缓动旋转（非常常用）
像 "转头" 一样慢慢转向目标，不生硬：

cpp 复制代码

public Transform target;
public float turnSpeed = 2f;

void Update()
{
    // 计算目标旋转
    Quaternion targetRot = Quaternion.LookRotation(target.position - transform.position);
    
    // 平滑旋转过去
    transform.rotation = Quaternion.Lerp(transform.rotation, targetRot, turnSpeed * Time.deltaTime);
}

沿某轴旋转（右转、抬头、低头）

cpp 复制代码

// 绕自身 Y 轴（上方向）旋转 30 度
transform.rotation = Quaternion.AngleAxis(30, transform.up);

四、常用实用代码（直接复制）

让物体永远向前旋转

cpp 复制代码

void Update()
{
    // 自身 Y 轴每秒转 90 度
    transform.Rotate(0, 90 * Time.deltaTime, 0);
}

随机旋转方向

cpp 复制代码

// 生成一个完全随机的旋转
transform.rotation = Quaternion.Euler(Random.Range(0,360), Random.Range(0,360), 0);

获取当前旋转的欧拉角

cpp 复制代码

// 获取物体当前的 X/Y/Z 角度（面板上看到的值）
Vector3 angles = transform.eulerAngles;
float yRot = angles.y;

总结

复制代码

Quaternion = Unity 标准旋转格式，替代欧拉角，无死锁。
90% 需求只用这两个：
   Quaternion.Euler(角度) → 直接设置旋转
   Quaternion.Lerp() → 平滑转向
永远不要手动修改 x/y/z/w，用官方 API 最安全。
看向目标用 LookAt，沿轴旋转用 AngleAxis。