ベクトル演算

GISでよく使う数学

Pythonで学ぶベクトルの演算:内積、外積、角度計算とGISへの応用

Pythonを使ったベクトル演算(内積、外積、角度計算)は、GIS(地理情報システム)やゲーム開発などの分野で広く応用されています。本記事では、Pythonとnumpyを用いたベクトルの基本的な操作方法について解説し、GISにおける具体的な利用方法を紹介します。例えば、道路ネットワークの解析では、交差点の角度や道路の方向を内積で計算し、可視領域の判定や3Dモデルの法線ベクトルの計算に活用されます。また、ゲーム開発においては、キャラクターの視線や衝突判定、敵AIの行動制御にベクトル演算が利用されます。これにより、よりリアルな空間解析や動作シミュレーションが可能となり、効率的な開発が実現します。GISやゲーム開発のプロジェクトに役立つ知識を提供し、実際のプロジェクトへの応用をサポートします。
GISでよく使う数学

Pythonで学ぶベクトルの演算:内積、外積、角度計算とゲームでの応用

Pythonでベクトル演算(内積、外積、角度計算、正規化)の基本を学びながら、それがゲーム開発でどのように活用されているのかを丁寧に解説します。ベクトル演算は、3Dグラフィックスや物理シミュレーション、キャラクターの動きの制御など、ゲームのリアルな挙動を実現するために欠かせない技術です。この記事では、Pythonの人気ライブラリ「numpy」を用いて、簡単なサンプルコードを通じて各演算の仕組みを理解できるよう説明しています。また、内積を使った視線判定や、外積によるポリゴンの法線ベクトルの計算、ベクトルの角度計算による敵キャラクターの視界判定、正規化を用いたキャラクターの移動制御など、実際のゲームシーンでの具体的な応用例も紹介。プログラム初心者からゲーム開発に挑戦したい方まで、スキルアップに役立つ内容が満載です。