环架锁定

环架锁定（英语：Gimbal lock），也称为万向节锁定，是使用动态欧拉角表示三维物体透过平衡环架旋转时会出现的问题。

欧拉角有两种：

使用动态欧拉角会出现万向锁现象；静态欧拉角不存在万向锁的问题。

在动态欧拉角的一次旋转中，需要按照固定的顺序分别绕x、y、z三个轴旋转一次，假设顺序为x-y-z。

在一次旋转中，当按x轴旋转时，y、z轴不动；当按y轴旋转时，为保持x轴在物体坐标系的对应位置，x轴会随物体旋转，z轴不动；同理，当按z轴旋转时，x、y轴随物体旋转。

因此，当绕y轴旋转角度为90°时，此次旋转中x轴与z轴重合（见右图“万向锁”），导致此次旋转无法按原顺序旋转至某些方向，这就是万向锁问题。

事实上，一旦选择±90°作为第二次旋转的角度，就会导致第一次旋转和第三次旋转等价，整个旋转表示系统被限制在只能绕竖直轴旋转，丢失了一个表示维度。这种角度为±90°的第二次旋转使得第一次和第三次旋转的旋转轴相同的现象，称作万向锁。

简介