使用四元数完成控制三维物体旋转全过程（详解全流程）
在使用四元数的时候，查到晚上很多的文章要么是针对数学问题就行推导，要么就是胡乱复制粘贴乱写一起的文章，而没有详细解释在实践过程中，如何一步步完成计算的全部过程，对小白极度不友好。因此诞生了本文。
本文不讲数学原理，只专注于描述全部实现的过程，对数学感兴趣的可以自行百度，希望能够和大家沟通交流，同时减轻小白的理解压力。
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总体步骤
总的来说，需要完成旋转操作共需要三个步骤，需要的流程为鼠标左边计算旋转轴和角度、转为四元数、四元数转为旋转矩阵（如图）。
实现原理
第一步：计算旋转欧拉角
在实际操作时，我们首先要做的就是获取鼠标点击的操作，并且转为三维坐标，进而完成旋转。获取鼠标坐标并转为三维坐标的一个较为流行的方法就是arcball方法。
该方法的思想就是：在显示的窗口后边想象出一个填满窗口的、并且与窗口相切的球体，通过获取窗口上的坐标位置，映射到球心到球面一点的三维向量，然后计算旋转。
实现过程：
通过arcball方式计算出鼠标的二维坐标到三维坐标，构建出的坐标中：
xx+yy小于1时：
x = 2x / 屏幕宽度 – 1
y = -(2y / 屏幕高度 – 1)，
z = sqrt(1-xx-yy)。
当xx+yy大于1时，
则交点P不在球体上，那就在水平与屏幕的线上上找一点P，且满足P在球体上，即xx+yy大小限定在1这个值，此时z = 0。
第二步：欧拉角转为四元数
下边是第二步，根据上一个鼠标位置获取的位置和当前的位置，进行叉乘计算出垂直于他们的旋转轴、旋转的角度，以此构建出四元数。
轴-角(Axis-Angle)顾名思义就是绕某条单位轴旋转一定角度，从这个意义上看，它构造四元数是非常舒服的，毕竟直观的几何意义有一点点类似，绕单位轴旋转 的四元数是：
其中方程左边可理解为有θ旋转角度、v为旋转轴构建出四元数，由轴角构建四元数的方法如下：
同时，因为旋转是不断进行的，所以需要四元数相乘，完成对旋转的累计。 这也是为什么四元数可以解决万向节死锁问题。
第三步：四元数转为旋转矩阵
转为四元数可以解决欧拉角因为旋转过程中第三个轴的失效问题，因此引入四维的复数，来描述三维世界的旋转问题（我理解的是使会有第四个轴失效，但是保证了三个轴的旋转准确性）。
若四元数为p=（w，x，y，z），则旋转矩阵可以如下所示，又因为坐标数据为四维，因此需要在旋转矩阵右边和下边添加一行和一列。
具体实现过程（c++）
构建四元数的结构体、以及qua_M函数，完成四元数的相乘，以计算两个不同的旋转累加的结果。
iniWV2Qua函数完成根据旋转角度、旋转的轴初始化四元数。
qua2matrix函数完成四元数到旋转矩阵的计算。
