[개념 콕] 유니티 쿼터니언(Quaternion)

쿼터니언(Quaternion)이란?

유니티에서 쿼터니언을 사용하는 이유

쿼터니언 외의 회전 표현 방식

1) 오일러 각도(Euler angles)

2) 라디안(radian) 값

오일러 각도와 라디안 값을 사용하는 경우

1) 오일러 각도(Euler angles)

• 사용자 입력
마우스나 터치 입력을 통해 오브젝트를 회전할 때, 사용자 입력에 따라 오일러 각도로 회전 정보가 제공됩니다. 우리가 인스펙터 창에서 확인할 수 있는 X, Y, Z 축에 대한 각도가 바로 오일러 각도입니다.

• 3D 모델링 소프트웨어
3D 모델을 조작하거나 애니메이션을 제작할 때 오일러 각도오일러 각도로 회전 정보를 제공하는 경우가 있습니다. 예를 들어, 3D 모델을 회전하여 원하는 방향으로 정렬하거나 애니메이션을 제작할 때 사용됩니다.

• 외부 시스템에서 데이터
외부 시스템이나 장치에서 제공되는 회전 정보가 오일러 각도로 표현되는 경우가 있습니다. 이러한 경우에는 외부 시스템의 동작을 따라가기 위해 오일러 각도로 회전 정보를 받아와야 합니다.

2) 라디안 값이 나오는 경우

• 수학적 계산
수학적 모델링이나 물리 시뮬레이션에서 오일러 각도 대신 라디안 값이 사용되는 경우가 있습니다. 특히 삼각함수와 관련된 계산에서 라디안 값이 자주 사용됩니다. 이 경우에는 각도를 라디안 값으로 변환하여 계산에 사용합니다.

• 수학적 또는 물리적 모델의 출력
수학적 또는 물리적 모델이 생성한 결과물이나 출력이 라디안 값으로 표현되는 경우가 있습니다. 이 경우에는 이 값을 이해하고 처리하기 위해 라디안 값으로 변환하여 사용해야 한다.

• 외부 시스템에서의 데이터
일부 외부 시스템이나 센서 데이터가 라디안 값으로 회전 정보를 제공하는 경우가 있습니다. 이 경우에는 라디안 값으로 제공된 회전 정보를 받아와서 사용해야 합니다.

3) 쿼터니언으로 변환

• 쿼터니언을 그대로 사용

Quaternion rotation = new Quaternion(x, y, z, w);
Instantiate(original, position, rotation);

• 오일러 각도를 쿼터니언으로 변환

Vector3 eulerAngle = new Vector3(1, 1, 1);

Quaternion rotation = Quaternion.Euler(eulerAngle);
Instantiate(original, position, rotation);

• 라디안 값을 쿼터니언으로 변환

//아래 axis와 angleInDegrees 의 경우 예시로 든 값이다.
//보통은 각도를 직접 입력하기 보다 Mathf.Deg2Rad 상수를 사용하여 받아온 라디안 값을 라디안 각도로 변환한다.

Vector3 axis = new Vector3(1, 1, 1);
float angleInDegrees = 57.3f;

Quaternion rotation = Quaternion.Euler(axis * angleInRadians * Mathf.Rad2Deg); //주로 사용함
Instantiate(original, position, rotation);

//혹은

Quaternion rotation = Quaternion.AngleAxis(angleInDegrees, axis); //특정한 축 주위로만 회전하는 경우
Instantiate(original, position, rotation);

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