시야 범위에 타켓 오브젝트가 들어와 있는지 확인하는 방법

Unity 오브젝트의 시야 범위에 타켓 오브젝트가 들어와 있는지 확인하는 방법은 여러 가지가 있습니다.

그 중 하나인 두 오브젝트의 내적을 구하고, 라디안(π)을 호도각(0~360°)으로 변환시켜 사용하는 방법을 소개하겠습니다.

 

내적이란?

내적은 두 벡터의 크기와 방향의 일치 정도를 나타내는 값으로 Vector3.Dot() 메서드를 통해 구할 수 있습니다.

A⋅B=∣A∣⋅∣B∣⋅cos(θ) 여기서 ∣A∣와 ∣B∣는 각각 벡터 A와 B의 크기(길이)이고,

θ는 A와 B 사이의 각입니다. 내적의 결과는 스칼라값입니다.

public static float Dot(Vector3 lhs, Vector3 rhs) => (float) ((double) lhs.x * (double) rhs.x + (double) lhs.y * (double) rhs.y + (double) lhs.z * (double) rhs.z);

 

이 함수는 두 벡터의 내적을 계산하여 float 값으로 반환합니다.

 

세타각이란?

세타각은 두 벡터의 방향 사이의 각도입니다. 세타각은 다음과 같이 구할 수 있습니다.

Math.Acos((double) f)

이 함수는 주어진 실수 f의 아크코사인 값을 계산하여 float 값으로 반환합니다.

내적에서 계산된 cos(θ)에서 θ를 계산하기 위해 Acos을 계산합니다.

$\theta = \cos^{-1}\left(\frac{\text{dot}(\mathbf{a}, \mathbf{b})}{\|\mathbf{a}\| \cdot \|\mathbf{b}\|}\right)$

 

Rad2Deg란?

public struct Mathf
{
	public const float Rad2Deg = 57.29578f;
}

라디안 값을 도 단위로 변환하는 상수입니다. 라디안은 원의 반지름에 대한 호의 길이가 반지름과 같은 크기인 각을 나타내는 각도의 단위입니다. 

 

시야 범위 확인

다음은 시야 범위에 타켓 오브젝트가 들어와 있는지 확인하는 예제 코드입니다.

// 오브젝트의 시야 방향을 나타내는 벡터를 생성합니다.
Vector3 viewDirection = transform.forward;

// 타켓 오브젝트의 위치와 오브젝트의 위치를 이용하여 두 벡터를 생성합니다.
Vector3 targetPosition = target.transform.position;
Vector3 originPosition = transform.position;

// 두 벡터의 내적을 계산합니다.
float dot = Vector3.Dot(viewDirection, targetPosition - originPosition);

// 내적 값을 사용하여 라디안을 구하고, 호도각으로 변환합니다.
float theta = Mathf.Acos(dot) * Mathf.Rad2Deg;

// 세타각이 시야 범위 내에 있는지 확인합니다.
if (theta < fov)
{
    // 시야 범위에 있습니다.
}

이 코드에서 fov는 시야 범위의 각도를 나타내는 상수입니다.

 

결론

Vector3.Dot() 함수를 사용하여 내적을 구하고, Mathf.Acos() 함수와 Mathf.Rad2Deg를 사용하여 세타각을 구하는 방법은 오브젝트의 시야 범위에 타켓 오브젝트가 들어와 있는지 확인할 수 있는 방법입니다.