【Unity】【C#】ｎ度ごとの角度を返す（一定角度ごとの切り捨て、切り上げ、四捨五入）

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【Unity】【C#】ｎ度ごとの角度を返す（一定角度ごとの切り捨て、切り上げ、四捨五入）

2017/07/04 Tue [edit]

　今回は「一番近い45・90度ごとの角度を求める」などをやってみよう。これは前回の「倍数での Floor, Ceil, Round」と内容的には同じものだが、値に0～360度の制限を付けて角度専用にしたものである。一定角度ごとの切り捨て、切り上げ、四捨五入することにより、例えば自由な角度から一番近い東西南北の角度（0, 90, 180, 270度など）に回転させる、なんてことが簡単にできる。もちろん前回の「MultipleFloor, MultipleCeil, MultipleRound」でも構わないが、角度の計算は利用頻度が高いので、専用関数として作っておいた方が何かと楽だろう。

今度は回転に倍数での切り捨て・切り上げを使ってみる。ただし角度は360度以内に制限したいので専用関数にしておく。自由な角度から一番近い90度方向にきっちり回転したいときに便利。例えばスマホでスワイプしたときの動作に利用すると、スイッと回転する感じが気持ちイイ。 pic.twitter.com/uCVrnQUw9S
— ヽ｜∵｜ゝ(Fantom) (@fantom_1x) 2017年7月3日

(※) Unity 5.6.1p3 / Windows10(x64) で確認

●一定角度ごとの切り捨て、切り上げ、四捨五入をする（一番近いｎ度ごとの角度を求める）

using System;

/// <summary>
/// より小さいｎ度ごとの角度を返す（倍数で切り捨てられるような角度）
///※360度は超えない
///（例）AngleFloor(185, 90) → 180
/// </summary>
/// <param name="angle">入力（度）</param>
/// <param name="width">回転幅（度）</param>
/// <returns>ｎ度で切り捨てた角度</returns>
public static float AngleFloor(float angle, float width)
{
    return Mathf.Repeat(Mathf.Floor(angle / width) * width, 360f);
}

/// <summary>
/// より大きいｎ度ごとの角度を返す（倍数で繰り上がるような角度）
///※360度は超えない
///（例）AngleCeil(185, 90) → 270
/// </summary>
/// <param name="angle">入力（度）</param>
/// <param name="width">回転幅（度）</param>
/// <returns>ｎ度で切り上げた角度</returns>
public static float AngleCeil(float angle, float width)
{
    return Mathf.Repeat(Mathf.Ceil(angle / width) * width, 360f);
}

/// <summary>
/// ｎ度ごとの四捨五入のような角度を返す（n/2度で四捨五入のような角度）
///※360度は超えない
///（例）AngleRound(134, 90) → 90, AngleRound(135, 90) → 180
/// </summary>
/// <param name="angle">入力（度）</param>
/// <param name="width">回転幅（度）</param>
/// <returns>ｎ度の中間の値で切り捨て・切り上げした角度</returns>
public static float AngleRound(float angle, float width)
{
    return Mathf.Repeat(AngleFloor(angle + width * 0.5f, width), 360f);
}

（例）angle を45度おきに切り捨てる
　AngleFloor(angle, 45) ： 54, 192, 325 → 45, 180, 315
（例）angle を90度おきに切り捨てる
　AngleFloor(angle, 90) ： 54, 192, 325 → 0, 180, 270

（例）angle を45度おきに切り上げる
　AngleCeil(angle, 45) ： 54, 192, 325 → 90, 225, 0
（例）angle を90度おきに切り上げる
　AngleCeil(angle, 90) ： 54, 192, 325 → 90, 270, 0

（例）angle を45度おきに切り捨て・切り上げる（45の中間の22.5を閾値として切り捨て・切り上げをする：22.4→0, 22.5→45）
　AngleRound(angle, 45) ： 54, 192, 325 → 45, 180, 315
（例）angle を90度おきに切り捨て・切り上げる（90の中間の45を閾値として切り捨て・切り上げをする：44→0, 45→90）
　AngleRound(angle, 90) ： 54, 192, 325 → 90, 180, 0

　１つだけ注意点は AngleRound() に関しては、関数内部で AngleFloor() を使っている点だ。これは C# の Mathf.Round() の丸め方はどちらかと言うと五捨六入に近いので、他の言語に移植などするとき、そのままでは結果が異なってしまうため、Round(v) の代わりに Floor(v + 0.5) を使っている。他の言語との Round の値の違いは以下のページの一覧やフォーラムなどを参照して欲しい。

・Java, C#, PHP, Ruby, Python, JavaScript での Math.round（四捨五入・五捨六入）比較
・Math.Roundって五捨六入？

　スマホアプリなどのスワイプ（フリック）動作に利用すれば、指でくるっとカメラを90度回転など簡単に実装できる。スマホなど指で操作するものなどはきっちりとした角度にするのは難しいので、こうした角度補正などを付けてあげると、操作性も上がり気持ちの良い動作になったりもする。応用範囲は広いので色々使ってみると良いだろう。

プロ生ちゃん in Action Game! (Android版)https://t.co/6QStGra5v7
（GoogleDriveからスマホでDL）
スマホだと操作が難しく感じたが、内部的に色々手を加えてそれなりに動くようになった。３面しかないけどそのうちまた追加しよう pic.twitter.com/SxueBYntr3
— ヽ｜∵｜ゝ(Fantom) (@fantom_1x) 2017年4月23日

実は画面をスワイプすると、カメラがキャラの廻りをぐるりと90度ごと回転して
眺められるようになっている（※ただし、このゲームには特に必要ない機能(笑)）。
＞＞ PronamaChan in Action Game!（Android 版）