# Quaternion

四元数结构体，用于表示 3D 旋转，避免欧拉角的万向锁问题。

**头文件：** `#include <XCEngine/Math/Quaternion.h>`

**命名空间：** `XCEngine::Math`

## 结构体定义

```cpp
struct Quaternion {
    float x = 0.0f;
    float y = 0.0f;
    float z = 0.0f;
    float w = 1.0f;
};
```

## 静态工厂方法

| 方法 | 返回值 | 描述 |
|------|--------|------|
| [Identity()](identity.md) | `Quaternion` | 返回 (0, 0, 0, 1)，恒等旋转 |
| [FromAxisAngle(axis, radians)](fromaxisangle.md) | `Quaternion` | 从轴角创建 |
| [FromEulerAngles(pitch, yaw, roll)](fromeulerangles.md) | `Quaternion` | 从欧拉角创建（弧度） |
| [FromEulerAngles(euler)](fromeulerangles.md) | `Quaternion` | 从 Vector3 欧拉角创建 |
| [FromRotationMatrix(matrix)](fromrotationmatrix.md) | `Quaternion` | 从旋转矩阵创建 |
| [Slerp(a, b, t)](slerp.md) | `Quaternion` | 球面线性插值 |
| [LookRotation(forward, up)](lookrotation.md) | `Quaternion` | 看向方向 |

## 实例方法

| 方法 | 返回值 | 描述 |
|------|--------|------|
| [ToEulerAngles()](toeulerangles.md) | `Vector3` | 转换为欧拉角（弧度） |
| [ToMatrix4x4()](tomatrix4x4.md) | `Matrix4` | 转换为 4x4 旋转矩阵 |
| [Inverse()](inverse.md) | `Quaternion` | 共轭/逆四元数 |
| [Dot(other)](dot.md) | `float` | 点积 |
| [Magnitude()](magnitude.md) | `float` | 模长 |
| [Normalized()](normalized.md) | `Quaternion` | 归一化 |
| [Normalize(q)](normalized.md) | `Quaternion` | 归一化（静态） |

## 运算符

| 运算符 | 描述 |
|--------|------|
| `operator*(Quaternion, Quaternion)` | 组合旋转 |

## 与 Vector3 的乘法

[Vector3 * Quaternion](quaternion-multiply.md) - 用四元数旋转向量

## 相关文档

- [Math 模块总览](../math.md) - 返回 Math 模块总览