四元数x到四元数qx的映射是线性的,因此可以表示为与矩阵的乘法。将x转换为xq 的映射也是如此,但两个矩阵不相同,因为四元数乘法不交换。
令q = a + b i + c j + d k并令q M为表示左侧与q相乘的矩阵。然后
现在令M q为表示右侧与q相乘的矩阵。然后
通过证明当q = 1、 i 、 j和k时它们做正确的事情,可以证明这两个矩阵表示都是正确的。其余的遵循线性。
您可能推测右侧乘以q 的矩阵表示可能是左侧乘以q的矩阵表示的转置。您可以查看上面的矩阵,发现情况并非如此。
在这篇文章中,我讨论了如何用四元数表示旋转,并且在这篇文章中,我给出了由四元数描述的旋转的等效旋转矩阵的方程。您可以通过将q M和M q*相乘来证明矩阵表示是正确的。请记住,在这种情况下q是一个单位四元数,因此其分量的平方和加起来为 1。
相关帖子
左右乘以四元数一文首先出现在John D. Cook上。
原文: https://www.johndcook.com/blog/2025/05/14/quaterion-mult-matrices/