SCNNodeの向き（rotation）指定方法

Question

SceneKitでSCNNodeを生成し、SCNSceneに表示しているのですが、
回転のさせ方がイマイチわかりません。

具体的には、以下のrotation指定でなぜ回転しないのでしょうか。
また、ｗを０から１にすると回転しますが、なぜでしょうか。

let node = SCNNode()
node.rotation = SCNVector4(x: 1.0, y: 1.0, z: 1.0, w: 0.0)

四元数、quaternion、axisなどの単語が存在していることは把握
していますが、理解しきれていないと思います。
わかりやすい解説資料などご存知であればお願いします。

私の理解では、例えば３つの角度指定（ｘ，ｙ，ｚ）でドリルが指す方向を
指定し、４つ目（ｗ）でドリルの回転を指定するのかと思っていましたが、
違いますでしょうか。
（上記の理解で正しければ、例えｗが０でも回転するはずですが、しません）

追記
一晩経ったら少し理解できた気がしました。
物体の任意の回転は、自由な回転軸と回転量があれば
できる気がしました。
回転軸がｘ，ｙ，ｚで回転量がｗなのでしょうか。
誤りや解説等があればお願いします。

追記２
１日調べてようやく分かったような気がします。
SCNVector4とSCNQuaternionが同じものであるのは明らかにおかしい気がする。
以下のようになってしまっている。

typedef SCNVector4 SCNQuaternion;

SCNQuaternion

仮にそうするとしても、SCNNodeのrotationの型がSCNQuaternionではなく
SCNVector4なのは変だ。

GLKit Frameworkの話になるが、GLKVector4とGLKQuaternionは
相互変換不可能ではないか？
GLKQuaternionの定義は以下のようになっている。あくまでGLKVector3とfloatの
構造であってGLKVector4とは関係がないのだ。（たまたまｗという名称が一致しただけ）

typealias GLKQuaternion = _GLKQuaternion

union _GLKQuaternion { struct { GLKVector3 v; float s; }; struct { float x, y, z, w; }; float q[4]; } typedef union _GLKQuaternion GLKQuaternion;

SCNQuaternionのMultiplyが実装されていないのはこの辺りが背景にあるのか？

追記３
依頼に関して追記します。

SCNNodeのリファレンスはちゃんと読んでますか？

質問当初はあまり理解できていませんでしたが、今は少し理解できるようになりました。

なぜ、SCNQuaternionの話が出てきたのでしょうか？

以下に至った流れを書きます
このページに解説されている処理を読み替えながら行っています。
http://marupeke296.com/DXG_No16_AttitudeControl.html

• SCNNodeのrotationの型がSCNVector4になっている
• SCNVector4で目的の第１段階の回転に成功
• さらに複数のSCNVector4をMultiplyで合成したい（最終目的）
• SCNVector4にはMultiplyが実装されていない
• GLKQuaternionにはMultiplyが実装されているのでこちらを使う
• GLKQuaternionはどうやって作るのか調べる
• GLKVector4とGLKQuaternionは 相互変換不可能？別物では？
• では、SCNVector4とSCNQuaternionは相互変換できるのだろうか
• SCNVector4とSCNQuaternionは同じもの
• Vector4とQuaternionの使い分け基準がわからなくなる

という感じです。当初の質問からだいぶ離れてしまいましたね。
頃合いを見て解決済にしておきます。

Comments

[Stripe]

なぜ、SCNQuaternionの話が出てきたのでしょうか？関係ないのでは？あと、SCNNodeのリファレンスはちゃんと読んでますか？

[退会済みユーザー]

本文を更新しました。

Answer 1

SCNNodeのリファレンスに書いてある通り、rotationに渡す値は、「最初の３つで回転軸を表し、４番目の値で回転角（単位はラジアン）を表します。」となっています。
rotationの値がSCNVector4型であることには、あまりこだわらないでください。
これは、ただ単純に値が４つ必要だったので、適当にSCNVector4型が選ばれただけです。言い換えるとrotationのための特別な型は用意していない。という意味です。
また、複数のrotation値を合成する関数も用意されていませんので、代わりにtransform値を合成してください。

Comments

[退会済みユーザー]

ありがとうございました。
自分の理解に自信が持てず、誰かに後押ししていただきたい状況でした。

> 複数のrotation値を合成する関数も用意されていませんので、代わりにtransform値を合成してください。

こちら、GLKQuaternionを使用してMultiplyする方法とどちらが良いでしょうか。
（コメント内質問で申し訳ない）
そもそもそれでは駄目なのでしょうか・・・。

[Stripe]

transformはSCNMatrix4型ですよ。

[退会済みユーザー]

すいません。もう少し詳しく書きます。

このページに解説されている処理を行っています。
http://marupeke296.com/DXG_No16_AttitudeControl.html

平面に立たせるまでは良かったのですが、思うように向きを変えてくれません。
GLKit Frameworkには以下のように関数があるので、これを駆使しようと考えました。
自前でやったほうが確実でしょうか。
・GLKQuaternionConjugate
・GLKQuaternionMultiply

[Stripe]

そのページに書いてある通り、Matrix型の値を求めるのが最終的な目標です。
その計算の過程でQuaternion型を利用しているのです。
Quaternion型を使わずに、直接Matrix型で計算しても同じ結果になります。

[退会済みユーザー]

ありがとうございます。いろいろ試してみます。

Answer 2

そもそも「w」って何なのか？

Comments

[退会済みユーザー]

すいません。リンクになっていたのですね。
参照します。ありがとうございます。

うーーん、なんとなくわかってきました。
本来のｗの意味は「そもそも「w」って何なのか？」で
提示いただいた意味のようですが、今回はそれを
rotation（回転）に代入しようとしています。

rotation（回転）ではｗを別の意味で利用しているように
思えます。
そもそもrotationの型がSCNVector4であることが微妙な
仕様に感じました。

違いますかね・・・。