回答編集履歴
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追記
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@@ -25,3 +25,23 @@
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2. 複数のキーフレームを設定し媒介変数の範囲によって異なるQuaternionを選び補完する
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望むパスを通過するような180度未満のQuaternionを複数個用意し媒介変数の範囲によって補完する対象のQuaternionを切り替えます。こちらの方は確実にできると思います。
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追記：キーフレームの分割について
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X,Y,Z軸それぞれの回転角度tx1,ty1,tz1とtx2,ty2,tz2のような形で初期状態と終了状態を指定するという考え方だと「実際に何回転させたいのか」がユーザにとって直感的にわかりにくいと思います。例えば、それぞれをdegree単位で0,0,0->360,360,360と指定したとして実際には何回転させたいのか自分には即座にピンときません。
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それよりもQuaternionの考え方に従い「初期位置へQIで変換後、回転軸ax,ay,az(単位ベクトル)の周りにωだけ回転させるQr(ω)を施した位置が最終位置」という指定にしたほうが自然であるように思います。そういうやりかたにするとQr(ω)=(cos(ω/2),ax,ay,az)として決まりますしωが回転角そのものなのでキーフレーム間の回転をπ未満に抑えるためのキーフレームの分割数Dはceiling(ω/(π-ε))とすればよさそうです(εは理論上は0<ε<πであるような任意の値ということになりますが計算誤差を考えるとπ/4～π/2ぐらいがいいのかも知れません)。
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キーフレーム#を初期状態=0、終了状態=Dとすると、各キーフレームの変換Q(i)は
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Q(i)=QI・Qr(i・ω/D)
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で計算できると思います。
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文章がおかしいところを訂正
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interpolateの仕様を正確にわかってないので使えるかどうか自信なしです。a,bの角度差が90度だとして、0～4.0まで変化させると1回転してくれたりしないでしょうか？
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2. 複数のキーフレームを設定し媒介変数の範囲によって異なる
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2. 複数のキーフレームを設定し媒介変数の範囲によって異なるQuaternionを選び補完する
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望むパスを通過するような180度未満のQuaternionを複数個用意し媒介変数の範囲によって補完する対象のQuaternionを切り替えます。こちらの方は確実にできると思います。
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文章がおかしいところを訂正
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以前Quaternionの解説をよんで自分
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以前Quaternionの解説をよんで自分なりに「こうなっているんじゃないか」と理解したつもりの内容で（推測で）書いてます。間違いがあったらご指摘いただければと思います。
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