La rappresentazione asse angolo (o vettore di rotazione) di una rotazione è una parametrizzazione non minima di una rotazione che utilizza due valori: un versore che indica la direzione dell'asse attorno a cui effettuare la rotazione e l'angolo che indica l'ampiezza della rotazione. Il senso positivo della rotazione si ricava con la regola del cavatappi.

Visualizzazione di una rotazione rappresentata tramite asse e angolo di Eulero.

Questa rappresentazione deriva dal teorema di rotazione di Eulero, il quale asserisce che ogni rotazione o sequenza di rotazioni di un corpo rigido in uno spazio tridimensionale è equivalente a una rotazione pura intorno a un singolo asse corrispondente.

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