Можно сначала записать преобразование в векторной форме. Допустим, точка
с радиус-вектором
— та, которую надо повернуть, а точка
с радиус-вектором
находится на оси вращения. Единичный вектор
параллелен оси вращения. Представим
в виде суммы:
,
где
— вектор из
в
. При вращении
не изменится, а
повернётся на некоторый угол
вокруг оси (один и тот же для всех точек). Вектор
можно разложить на составляющую, параллельную оси, и перпендикулярную ей:
, где
При вращении
опять-таки не меняется, а
преобразуется некоторым простым образом.