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Unityは、Unity Technologiesが開発・販売している、IDEを内蔵するゲームエンジンです。主にC#を用いたプログラミングでコンテンツの開発が可能です。

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sin(360°)の取得で、近似値でも0にならない

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Unity

Unityは、Unity Technologiesが開発・販売している、IDEを内蔵するゲームエンジンです。主にC#を用いたプログラミングでコンテンツの開発が可能です。

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投稿2021/01/07 16:54

前提・実現したいこと

度やラジアン、Sinの関係を確かめたく、sin(360°)を取得するコードを書いてみたのですが、近似値でも0になりませんでした。
ご教示お願い致します。

試したこと

C#

1 void Start() 2 { 3 degForSin(360); 4 } 5 6 void degForSin(float deg){ 7 float rad = deg * Mathf.Deg2Rad; 8 Debug.Log($"{deg}度:{rad}ラジアン"); 9 Debug.Log($"Mathf.Sin({rad}):{Mathf.Sin(rad)}"); 10 Debug.Log(Mathf.Approximately(0, Mathf.Sin(rad))); 11 }

・出力結果。

360度:6.283185ラジアン Mathf.Sin(6.283185):1.748456E-07 False

・質問1。
「1.748456E-07」という値は、「1.748456E-7」と同じ値という認識で合っていますか?(「07」の0がなぜ付いているのか気になったので)
つまり、「1.748456E-07 = 1.748456 * 10^-7」という認識で合っていますか?

・質問2。
「1.748456E-07」という値は0に非常に近い値という認識で合っていますか?
非常に近い値だった場合、なぜMathf.Approximatelyメソッドの結果がfalseになってしまったのでしょうか。

余談ですが、Sinに角度(度数)を与えて、そのSinの値を得るという意図で作成したdegForSinメソッドですが、
その意図に対してネーミングがおかしかった場合、ネーミングの改善案があれば教えていただきたいです。

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単に引数の360度が近似値なんだから、その結果もその近似値の結果が出ているだけでしょう

投稿2021/01/07 23:29

y_waiwai

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ベストアンサー

質問1についてはおっしゃる通りでいいかと思います。
標準の数値書式指定文字列 | Microsoft Docs」によると...

指数表記が使用される場合、結果の指数部には、書式指定子が "G" のときには "E"、書式指定子が "g" のときには "e" というプレフィックスが付きます。 指数部には少なくとも 2 桁が含まれます。 これは、指数部に少なくとも 3 桁が含まれる、指数書式指定子によって生成される指数表記の書式とは異なります。

とのことで、指数部分は2桁以上で表示されるようですね。

質問2についてですが、「UnityCsReference/Mathf.cs at master · Unity-Technologies/UnityCsReference · GitHub」を見てみたところ、Approximatelyは...

C#

1 // Compares two floating point values if they are similar. 2 public static bool Approximately(float a, float b) 3 { 4 // If a or b is zero, compare that the other is less or equal to epsilon. 5 // If neither a or b are 0, then find an epsilon that is good for 6 // comparing numbers at the maximum magnitude of a and b. 7 // Floating points have about 7 significant digits, so 8 // 1.000001f can be represented while 1.0000001f is rounded to zero, 9 // thus we could use an epsilon of 0.000001f for comparing values close to 1. 10 // We multiply this epsilon by the biggest magnitude of a and b. 11 return Abs(b - a) < Max(0.000001f * Max(Abs(a), Abs(b)), Epsilon * 8); 12 }

となっていました。2つの数の絶対値の大きさに合わせて判定のしきい値が変化するようになっており、大きい数同士の比較では判定が甘く、小さい数同士の比較では判定が厳しくなるようです。
私の環境(Unity 2020.2.1f1、プレイモード)で見てみたところ0.000001f * Mathf.Max(Mathf.Abs(a), Mathf.Abs(b))1.748456E-13Mathf.Epsilon * 81.121039E-44となっており、しきい値としては1.748456E-13が採用され、一方Mathf.Abs(b - a)1.748456E-07ですので、判定結果はfalseとなりました。

あれだと判定が厳しすぎるようでしたら、代わりにEpsilon * 8の部分をもっと甘くしたメソッドを作ってもいいんじゃないでしょうか。

C#

1public static bool Approximately(float a, float b) 2{ 3 return Mathf.Abs(b - a) < Mathf.Max(0.000001f * Mathf.Max(Mathf.Abs(a), Mathf.Abs(b)), 0.000001f); 4}

degForSinというネーミングについては、私は恥ずかしながら英語は大して得意ではなく、英語圏の方が見たらどういう風に感じるのかは分からないのですが、個人的な印象では関係が逆のような感じがします(「ある正弦を生じる度数」みたいな感じでしょうか...要するにメソッドの引数ではなく、返り値の方がdegであるかのように感じます)。
「~の正弦」でしたら、単純に「sine of」とかでいいんじゃないでしょうか。他にも、検索してみたところ「SinDegree」なんてネーミングの例もあるようでした。

投稿2021/01/07 19:57

Bongo

総合スコア10807

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退会済みユーザー

退会済みユーザー

2021/01/08 14:00 編集

ご回答ありがとうございます。 質問1について。 .NETでは、指数部分は2桁以上なのですね、理解できました。ありがとうございます。 質問2について。 なるほど、Approximatelyも近似の仕方が決まっていたのですね。 ご提示いただいメソッドでTrueになることが確認できました。ありがとうございます。 ネーミングについて。 読解力がなくてすみません。「sine of」のネーミングに関してですが、 これで付けるとしたら、SineOfDegreeメソッドではなく、SineOfAngleメソッドの名前が適切ということでしょうか?
Bongo

2021/01/08 20:12

そうですね、角度の正弦を求めるのですから「SineOfAngle」とか「SinOfAngle」が適切そうです。ですがそれだけだと引数が度数法の角度であるということが分かりませんので、「SineOfAngleInDegrees」とか、適宜略して「SinOfDegAngle」とするのもありだと思います。メソッド名は動詞にしたいといったポリシーがありましたら、値を返すメソッドであれば頭に「Get」、コンソールに出力するだけなら頭に「Print」を付けるというのもあるでしょう。 他には「度数法の角度を正弦に変える」ということで「DegToSin」なんてネーミングもあり得るでしょうし、Wolframの「SinDegree」は「Sinの度数法版」みたいなイメージで名付けられたように感じます。ご質問者さんの「degForSin」も前置詞を抜いて、「DegSin」と単純に2単語をくっつけただけの形にすればそんな印象になりそうですね。 使い勝手の面から見ると、式の中に何度も登場するようなメソッドに説明的な長い名前を付けると読みづらくなってしまいそうです。頻繁に使うメソッドなら単語を並べただけの短い名前が便利でしょう。 まあ、作品をアセットストアで公開して他の人に使ってもらう前提であればネーミングに気を遣うべきでしょうが、そうでなければご質問者さんにとって納得のいく形で自由に決めていいかと思います。
退会済みユーザー

退会済みユーザー

2021/01/09 04:26

ご回答ありがとうございます。 なるほど、DegAngleという表現もできるということですね。 ネーミングの方法、とても勉強になりました。 疑問点が全て解決しました。 ご教示いただき、ありがとうございました。
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