[Unity] オブジェクトのRotationの値を変化させたときの挙動について質問

Question

Unity の2018.3.14f1 を利用しています。

Unityの3D環境でオブジェクトを回転させようとしていますが、
オブジェクトのRotateの仕組みがよくわかりません。

シーンにプリミティブのSphereを1つ置き、
オブジェクトのX軸の角度を確認するため以下のコードをコンポーネントとして加えました。

using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;

public class CheckAngle : MonoBehaviour
{
    // Update is called once per frame
    void Update()
    {
        Debug.Log("eular angle : " + this.transform..rotation.eulerAngles.x);
    }
}

次にPlayボタンを押し起動させ、Unityエディタ上でRotationのXに直接値を入力し、
Debug.Log から吐き出されるログを確認したところ、以下のような値になりました。

Editer 上の値	ログの値
0	0
30	30
60	60
90	90
120	60
150	30
180	0
210	330
240	300
270	270
300	300
330	330
360	0

エディタ上では90度を超えるとログの値が下がり、180度を超えると急に360度になり、やはり下がり続けます。
さらにエディタ上の値が270を超えると逆に上がり、360度を超えると0に戻ります。
これはどうとらえたら良いのでしょうか？
よくわかりません。

Answer 1

スクリプトから取得したオイラー角についてXだけでなくY、Zも観察していただきますと、姿勢によってはいきなり180°回転したりする様子を見ることができるかと思います。
下記のようなコードを実行してみましたら...

using System;
using System.Collections;
using UnityEngine;

public class PrintRotation : MonoBehaviour
{
    private float angle;

    private IEnumerator Start()
    {
        var interval = new WaitForSeconds(0.1f);
        while (true)
        {
            yield return interval;

            this.angle += 1.0f;
            var inputAngles = new Vector3(this.angle, 0.0f, 0.0f);
            transform.eulerAngles = inputAngles;
            var resultAngles = transform.eulerAngles;
            Debug.Log($"Input : {inputAngles}, Result:{resultAngles}");
        }
    }

    private void OnGUI()
    {
        var eulerAngles = transform.eulerAngles;
        GUILayout.Label($"A {this.angle:F0}");
        GUILayout.Label($"X {eulerAngles.x:F0}");
        GUILayout.Label($"Y {eulerAngles.y:F0}");
        GUILayout.Label($"Z {eulerAngles.z:F0}");
    }
}

下図のように途中からY、Zがひっくり返ってXが減少に転じ、さらに回転を続けるとまたY、Zがひっくり返り、Xが再び増加し始める様子が撮影できました。

たとえば入力値として(135, 0, 0)を与えると、それを再び取り出したときには(45, 180, 180)に変わっています。ですが、3D空間上の姿勢はどちらも同じになっている様子がお分かりいただけますでしょうか?

Transform-eulerAngles - Unity スクリプトリファレンスに注釈があるように...

Do not set one of the eulerAngles axis separately (eg. eulerAngles.x = 10; ) since this will lead to drift and undesired rotations. When setting them to a new value set them all at once as shown above. Unity will convert the angles to and from the rotation stored in Transform.rotation.

eulerAnglesの軸の一つだけを個別に設定（たとえばeulerAngles.x = 10;）するのは値のドリフトや意図しない回転につながりますので避けてください。上に示したように、新しい値を設定するときはすべての軸を一度に設定します。Unityは角度を回転に変換してTransform.rotationに格納、あるいはTransform.rotationの回転を角度に変換して取り出します。

このような挙動は、回転の表現形式としてQuaternionが使われる都合上しかたないところがありますので、X軸周りの連続した角度が欲しい場合は自前でオイラー角状態のまま（Quaternion型を経由させずに）角度を持っておくか、あるいは独自に計算する必要があるかと思います。
インスペクター上の角度表示ではこのような一見奇妙な動きは起こりませんが、これは内部的にQuaternionに変換されていないオイラー角も一緒に保存しているためのようです（エディタスクリプトではこの生の角度にアクセスすることもできなくはなさそうですが、ゲーム実行時には無理かと思います。）。

Comments

[daidaiiro]

なるほど、よくわかりました。x,y,z 全てを見ると辻褄があっているのですね。
コード、実行時の動画を提示していただきありがとうございました。