【前言】

欧拉角对人来说是十分直观的，很适合人机交互中，但不适用于插值和迭代。

在说到欧拉角时有两点非常重要：旋转方式和旋转顺序

【旋转方式】

首先要区分每次旋转是绕固定轴旋转的，还是绕旋转之后的轴旋转的。

绕固定轴旋转就是旋转过程中XYZ轴不变，绕旋转之后的轴旋转表示每次旋转时XYZ改变了。

在Unity中绕固定轴旋转可以看做是绕世界坐标系旋转。看下图中的鲨鱼的Transform中，面板上显示的Rotation为（0,0,0）。在场景中由于我们选择的是Global，相当于绕固定轴旋转。（这是鲨鱼的初始图）

现在我们把鲨鱼的Rotation改为（0,90,0），显然我们的意思是绕Y轴正方向逆时针旋转了90°。（这里要注意旋转正负角度时是如何旋转的，一般来说逆时针旋转为正值，顺时针旋转为负值。）

注意看鲨鱼身上的坐标轴没有变。

现在把Global改为Local，再看鲨鱼身上的坐标轴，蓝色的Z轴和红色的X轴变了。这就是绕旋转之后的坐标轴旋转，下次再旋转时以这个新的坐标轴为准。

【旋转顺序】

绕固定轴旋转时，分别绕X、Y、Z旋转90°（左图）和分别绕Z、Y、X旋转90°（右图）所得结果不同。（鲨鱼的初始图看上面）

绕旋转之后的轴旋转时，同样地，分别绕X、Y、Z轴旋转90°（左图）和分别绕Z、Y、X旋转90°（右图）所得结果仍然不同。

因而，在用欧拉角表示旋转时，需要先声明旋转顺序，否则，按照不同的旋转顺序得到的结果不同。

【Unity中的旋转方式和旋转顺序】

transform.Rotate (Vector3 eulers, Space relativeTo= Space.Self);

在Unity中旋转物体时，我们通常会用到Rotate，官网文档说的是绕固定轴按照ZXY顺序旋转。固定轴有两个选项，世界空间的轴向，模型自身的轴向。这意味着：

代码A       transform.Rotate(new Vector3(60, 45, 90),Space.Self);

代码B        transform.Rotate(new Vector3(0, 0, 90), Space.Self);
                 transform.Rotate(new Vector3(45, 0, 0), Space.Self);
                 transform.Rotate(new Vector3(0, 60, 0), Space.Self);

这两者所得结果不同，在A中是按照当前模型的轴向先绕Z轴旋转90°，再绕X轴旋转45°，再绕Y轴旋转60°。在B中，先按照当前模型的轴向旋转90°，此时模型自身的轴向改变了；之后以改变了的轴向再旋转，绕X轴旋转45°，旋转后，模型自身的轴向又改变了；最后，绕又改变的轴向绕Y轴旋转60°。

代码C：   transform.Rotate(new Vector3(60, 45, 90),Space.World)；

代码D：   transform.Rotate(new Vector3(0, 0, 90), Space.World);
                transform.Rotate(new Vector3(45, 0, 0), Space.World);
                transform.Rotate(new Vector3(0, 60, 0), Space.World);

这两种所得结果相同，因为每次都是按照世界空间的轴向来旋转。（注：D中的顺序不能改变，否则得到的结果也不一样，因为顺序改变了相当于你改变了旋转顺序，虽然Unity在执行每个Rotate时都按照ZXY的顺序来执行的。）

【面板中的Rotation】

我们都知道面板这里的Rotaton表示欧拉角，X的值表示绕X旋转多少度，Y的值表示绕Y旋转多少度，Z的值表示绕Z旋转多少度。在这个面板中，对于（60,45,90）这个欧拉角来说，无论你按照XYZ、ZXY、ZYX等任何顺序输入，你会看到模型的结果都是一样的。为什么会这样？上文不是说不同的旋转顺序会导致不同的结果吗？

这是因为Unity内部，对于当前面板上的欧拉角，其都是先从（0,0,0）开始按照ZXY的顺序旋转（计算）得到的。也就相当于模型初始的欧拉角的（0,0,0），然后执行了  transform.Rotate(new Vector3(60, 45, 90),Space.Self)。

（如果模型在（0,0,0）时的坐标系与世界坐标系相同，那么按照Space.Self和Space.World旋转的结果是一样的。否则会出现差别，所以在做模型时要求模型坐标系与Unity世界坐标系相同。）

当你按照XYZ顺序输入的时候，你只能一个个地输入。先输入X，此时面板上为（60,0,0），Unity按照ZXY的顺序从（0,0,0)开始计算得到一个结果。然后输入Y，此时面板上为（60,45,0），Unity按照ZXY的顺序从（0,0,0）开始计算得到一个结果，而不是从（60,0,0）开始计算。然后输入Z····

所以，到这里你就可以理解为什么输入顺序不同最后结果都一样了吧。

这是你输入的情况，当你左右滑动连续改变X、Y、Z的值的时候，实际上也都是从（0,0,0）开始计算得到的结果的。因为算得足够快，所以你在场景中看到模型也是连续旋转的。

也许多数时候，你滑动X或Y或Z的值，模型确实是在自身坐标系下绕X（或Y或Z）的情况来旋转的，但有时候就不是这样。

例如，先设置Local，确保模型的Rotation在（0,0,0）时模型坐标系与世界坐标系一致。之后将Rotation设置为（0,0,90）。此时，你再滑动X，你会看到模型不是绕X轴旋转的；你滑动Y，你会看到模型不是绕Y轴旋转的。

这是为什么呢？为什么模型没有按照你想象的方式旋转呢？

因为模型的Rotation是从（0,0,0)开始计算的，因为算得足够快，所以在人眼看来模型就是跟着你滑动的X或Y或Z连续变化的。

这会导致万向锁的问题。

【欧拉角的万向锁】

实际上无论是绕固定轴还是绕旋转之后的轴旋转，无论你怎么旋转，都不会导致万向锁的问题。所以，你不用奇怪，你感觉无论怎么旋转都不会导致万向锁是正确的。

你之所以会观察到万向锁的现象是由于Unity计算欧拉角和人习惯计算欧拉角的方式不同所导致的。模型当前的欧拉角为（60，45,0），要变为（60,45,90）时。Unity会从（0,0,0）变到（60,45,90）；而人从（60,45,0）变到（60,45,90）。两者的计算方式不同，而你在Unity中看见的结果是按照Unity自身的方式计算得到的，不是按照你想向的方式计算得到的，所以你会看见让你难以理解的万向锁的问题。

下图展示了万向锁的问题，你会发现无论怎样滑动Y、Z，鲨鱼始终是在世界坐标系的XZ平面。按照人的计算方式，滑动Y时鲨鱼的尾巴应该会朝上的，但没有。

由于Unity是按照固定轴按照ZXY的顺序来旋转的，所以按照Unity的计算方式，总是最后再绕Y轴旋转。所以，当你滑动Y，连续改变欧拉角时，看来像是再绕着世界坐标系的Y轴旋转，而不是绕模型的Y轴来旋转。所以你在Unity中，无论XZ的值时怎样的，只要你滑动Y，Unity计算欧拉角的方式给你呈现的视觉效果就是像围绕世界坐标系的Y轴来旋转一样。

而当你滑动Z时，由于Unity总是先旋转绕Z轴旋转的，所以给你呈现的视觉效果是滑动Z时在场景中看到模型真的在绕模型的Z轴旋转。而有时你滑动X呢，你会发现模型既不绕世界坐标系的X轴旋转，也不绕模型坐标系的X轴旋转。

因而，当模型的X为90时，使得模型坐标系的Z轴和世界坐标系的Y轴在同一条线上，所以你无论怎样滑动Y都看不到鲨鱼尾巴立起来的视觉效果。

那么为什么计算欧拉角时都要从（0,0,0)开始算呢？这个问题还没有搞明白，以后在补充。

【参考】

https://blog.csdn.net/fengya1/article/details/50721768