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docs/api/math/quaternion/dot.md

@@ -0,0 +1,20 @@
+# Quaternion::Dot
+
+```cpp
+float Dot(const Quaternion& other) const
+```
+
+计算两个四元数的点积。
+
+**参数：**
+- `other` - 另一个四元数
+
+**返回：** `float` - 点积结果
+
+**复杂度：** O(1)
+
+**示例：**
+
+```cpp
+float dot = quat1.Dot(quat2);
+```

docs/api/math/quaternion/fromaxisangle.md

@@ -0,0 +1,21 @@
+# Quaternion::FromAxisAngle
+
+```cpp
+static Quaternion FromAxisAngle(const Vector3& axis, float radians)
+```
+
+从轴角创建四元数。
+
+**参数：**
+- `axis` - 旋转轴（应为单位向量）
+- `radians` - 旋转角度（弧度）
+
+**返回：** `Quaternion` - 表示旋转的四元数
+
+**复杂度：** O(1)
+
+**示例：**
+
+```cpp
+Quaternion rot = Quaternion::FromAxisAngle(Vector3::Up(), 90.0f * DEG_TO_RAD);
+```

docs/api/math/quaternion/fromeulerangles.md

@@ -0,0 +1,25 @@
+# Quaternion::FromEulerAngles
+
+```cpp
+static Quaternion FromEulerAngles(float pitch, float yaw, float roll)
+static Quaternion FromEulerAngles(const Vector3& euler)
+```
+
+从欧拉角创建四元数。角度以弧度为单位。
+
+**参数：**
+- `pitch` - 俯仰角（X 轴旋转）
+- `yaw` - 偏航角（Y 轴旋转）
+- `roll` - 翻滚角（Z 轴旋转）
+- `euler` - 欧拉角向量 (pitch, yaw, roll)
+
+**返回：** `Quaternion` - 表示旋转的四元数
+
+**复杂度：** O(1)
+
+**示例：**
+
+```cpp
+Quaternion rot = Quaternion::FromEulerAngles(0.0f, 90.0f * DEG_TO_RAD, 0.0f);
+Quaternion rot2 = Quaternion::FromEulerAngles(Vector3(0.0f, 90.0f * DEG_TO_RAD, 0.0f));
+```

docs/api/math/quaternion/fromrotationmatrix.md

@@ -0,0 +1,21 @@
+# Quaternion::FromRotationMatrix
+
+```cpp
+static Quaternion FromRotationMatrix(const Matrix4x4& matrix)
+```
+
+从旋转矩阵创建四元数。
+
+**参数：**
+- `matrix` - 旋转矩阵
+
+**返回：** `Quaternion` - 表示相同旋转的四元数
+
+**复杂度：** O(1)
+
+**示例：**
+
+```cpp
+Matrix4 rotMat = Matrix4::RotationY(90.0f * DEG_TO_RAD);
+Quaternion quat = Quaternion::FromRotationMatrix(rotMat);
+```

docs/api/math/quaternion/identity.md

@@ -0,0 +1,17 @@
+# Quaternion::Identity
+
+```cpp
+static Quaternion Identity()
+```
+
+返回恒等四元数（无旋转）。
+
+**返回：** `Quaternion` - 值为 (0, 0, 0, 1) 的四元数
+
+**复杂度：** O(1)
+
+**示例：**
+
+```cpp
+Quaternion identity = Quaternion::Identity();
+```

docs/api/math/quaternion/inverse.md

@@ -0,0 +1,17 @@
+# Quaternion::Inverse
+
+```cpp
+Quaternion Inverse() const
+```
+
+返回四元数的逆（对于单位四元数就是共轭）。
+
+**返回：** `Quaternion` - 逆四元数
+
+**复杂度：** O(1)
+
+**示例：**
+
+```cpp
+Quaternion inv = quat.Inverse();
+```

docs/api/math/quaternion/lookrotation.md

@@ -0,0 +1,21 @@
+# Quaternion::LookRotation
+
+```cpp
+static Quaternion LookRotation(const Vector3& forward, const Vector3& up = Vector3::Up())
+```
+
+创建使 forward 方向朝向目标的旋转四元数。
+
+**参数：**
+- `forward` - 前方向向量
+- `up` - 上方向向量（默认 Y 轴向上）
+
+**返回：** `Quaternion` - 看向方向的旋转
+
+**复杂度：** O(1)
+
+**示例：**
+
+```cpp
+Quaternion lookAt = Quaternion::LookRotation(target - position);
+```

docs/api/math/quaternion/magnitude.md

@@ -0,0 +1,17 @@
+# Quaternion::Magnitude
+
+```cpp
+float Magnitude() const
+```
+
+计算四元数的模长。
+
+**返回：** `float` - 四元数的模长
+
+**复杂度：** O(1)
+
+**示例：**
+
+```cpp
+float mag = quat.Magnitude();
+```

docs/api/math/quaternion/normalized.md

@@ -0,0 +1,40 @@
+# Quaternion::Normalized / Normalize
+
+## 实例方法
+
+```cpp
+Quaternion Normalized() const
+```
+
+返回当前四元数的归一化副本（不修改原四元数）。
+
+**返回：** `Quaternion` - 归一化后的四元数副本
+
+**复杂度：** O(1)
+
+**示例：**
+
+```cpp
+Quaternion unit = quat.Normalized();  // quat 保持不变
+```
+
+## 静态方法
+
+```cpp
+static Quaternion Normalize(const Quaternion& q)
+```
+
+归一化四元数。
+
+**参数：**
+- `q` - 要归一化的四元数
+
+**返回：** `Quaternion` - 归一化后的四元数
+
+**复杂度：** O(1)
+
+**示例：**
+
+```cpp
+Quaternion unit = Quaternion::Normalize(quat);
+```

docs/api/math/quaternion/quaternion-multiply.md

@@ -0,0 +1,23 @@
+# Quaternion * Vector3
+
+```cpp
+Vector3 operator*(const Quaternion& q, const Vector3& v)
+```
+
+用四元数旋转向量。
+
+**参数：**
+- `q` - 旋转四元数
+- `v` - 要旋转的向量
+
+**返回：** `Vector3` - 旋转后的向量
+
+**复杂度：** O(1)
+
+**示例：**
+
+```cpp
+Quaternion rot = Quaternion::FromEulerAngles(0.0f, 90.0f * DEG_TO_RAD, 0.0f);
+Vector3 forward = Vector3::Forward();
+Vector3 rotated = rot * forward;
+```

docs/api/math/quaternion/quaternion.md

@@ -0,0 +1,61 @@
+# 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` | 归一化副本 |
+
+## 静态方法
+
+| 方法 | 返回值 | 描述 |
+|------|--------|------|
+| [Normalize(q)](normalized.md) | `Quaternion` | 归一化四元数 |
+
+## 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

docs/api/math/quaternion/slerp.md

@@ -0,0 +1,22 @@
+# Quaternion::Slerp
+
+```cpp
+static Quaternion Slerp(const Quaternion& a, const Quaternion& b, float t)
+```
+
+在两个四元数之间进行球面线性插值。
+
+**参数：**
+- `a` - 起始四元数
+- `b` - 结束四元数
+- `t` - 插值因子（0-1）
+
+**返回：** `Quaternion` - 插值结果
+
+**复杂度：** O(1)
+
+**示例：**
+
+```cpp
+Quaternion lerped = Quaternion::Slerp(rot1, rot2, 0.5f);
+```

docs/api/math/quaternion/toeulerangles.md

@@ -0,0 +1,18 @@
+# Quaternion::ToEulerAngles
+
+```cpp
+Vector3 ToEulerAngles() const
+```
+
+将四元数转换为欧拉角（弧度）。
+
+**返回：** `Vector3` - 欧拉角 (pitch, yaw, roll)
+
+**复杂度：** O(1)
+
+**示例：**
+
+```cpp
+Quaternion rot = ...;
+Vector3 euler = rot.ToEulerAngles();
+```

docs/api/math/quaternion/tomatrix4x4.md

@@ -0,0 +1,18 @@
+# Quaternion::ToMatrix4x4
+
+```cpp
+Matrix4x4 ToMatrix4x4() const
+```
+
+将四元数转换为 4x4 旋转矩阵。
+
+**返回：** `Matrix4x4` - 旋转矩阵
+
+**复杂度：** O(1)
+
+**示例：**
+
+```cpp
+Quaternion rot = ...;
+Matrix4 mat = rot.ToMatrix4x4();
+```