ジンバルロック？円形にオブジェクトを配置して、回転をかけると、一つ目だけ角度がおかしくなる

Question

前提・実現したいこと

円形に弾オブジェクトを配置し、弾を敵の方向に向かせ、そこから30度回転をかけてます。
しかし、1個目だけ何故か向いている方向がおかしいです。

該当のソースコード

public IEnumerator Generate(GameObject prefab, int count, GameObject center, float distance, bool isLookAtCenter = true)
    {
        for (int i = 0; i < count; i++)
        {
            var position = center.transform.position + (Quaternion.Euler(0f, 0f, (360f / count) * i) * center.transform.up * distance);
            var obj = Instantiate(prefab, position, Quaternion.identity);

            if (isLookAtCenter)
            {
　　　　　　　　　//中央を向かせる
                Vector3 diff = center.transform.position - obj.transform.position;
                //※ここが怪しい
                obj.transform.rotation = Quaternion.FromToRotation(Vector3.up, diff);

　　　　　　　　　//30度ずらす
                Quaternion rot = Quaternion.AngleAxis(30, Vector3.forward);
                Quaternion q = obj.transform.rotation;
                obj.transform.rotation = q * rot;
            }
        }

試したこと

Debug.Log()で※印の箇所のobj.transform.rotationを見てみると、
一つ目だけ(1.0, 0.0, 0.0, 0.0)とxに値が入っており、
2つ目以降は
(0.0, 0.0, 1.0, -0.1)
(0.0, 0.0, 1.0, -0.3)
(0.0, 0.0, 0.9, -0.4)
となっており、xは0で、zとwに値が入っていました。
なので、中央を向かせた時点で既におかしいようです。
ただ、30度ずらさない場合は、向きはおかしくないです（該当箇所は真上を向いてるので）

Quaternion.FromToRotationに問題があるように思っております。
ジンバルロック？とか詳しくわからないのですが、そういうのがあるのでしょうか…
解決方法と、可能でしたら原因も教えていただきたいです。

Answer 1

Quaternion.FromToRotationの部分にご注目なさっているのは的確だと思います。回転が(1.0, 0.0, 0.0, 0.0)ということは、これは「X軸周り180°回転」を意味するはずですから、その弾だけ裏返ってしまったのでしょうね。弾の絵が左右対称なので気付きにくかったんじゃないかと思います。

似たような事例として、以前「unityでQuaternion.Slerpを使って2dオブジェクトの角度を少しずつ変更する際に裏返りが起きてしまう」とのご質問を見かけたことがあったのですが、あちらと同様に

obj.transform.rotation = Quaternion.FromToRotation(Vector3.up, diff);

を

obj.transform.rotation = Quaternion.Euler(0.0f, 0.0f, Vector2.SignedAngle(Vector2.up, diff));

としてみるとどうでしょうか?

Comments

[aro]

ご回答ありがとうございます！
ご回答のコードで、正しい方向を向きました！値も(0.0, 0.0, 1.0, 0.0)になってくれました^^

リンク先大変参考になりました。
＞180°反転する場合は最短回転軌道が無数に現れますので、裏返って逆に向く回転が選ばれてしまうことはありそう

自分で調べた際に以下のサイトで、同様のことが言われており、上記の回答で書いてある意味がなんとなくわかりました。
https://xr-hub.com/archives/11515
＞最短で方向を切り替えたい時に使用することが多いです。
＞ただし、注意点として、スタートとゴールが決まっているだけで途中の過程は無限に存在するので、自分が思っている回転にならない可能性があります。

裏返ってる状態でも、向きは同じという判定になるのですね。
ゴールの方向を向けば良いので、軸がどれでも良いという感じなのですかね…（多分）
大変勉強になりました。