【初心者向け】Qt GUIで3Dベクトルをスイスイ操作！QVector3D::operator*=()のしくみと使い方
QVector3D::operator*=() は、Qt GUI モジュールの一部である QVector3D クラスに定義された演算子オーバーロードです。この演算子は、3D ベクトルをスカラー値で乗算するための操作を提供します。
構文
QVector3D &operator*=(float scalar);
引数
scalar: 3D ベクトルを乗算するスカラー値
戻り値
- 現在の
QVector3Dオブジェクトへの参照
詳細
operator*=() は、現在の QVector3D オブジェクトの各成分を scalar で乗算し、結果を同じオブジェクトに格納します。つまり、以下の式と等価です。
*this *= scalar;
例
QVector3D vector(1.0f, 2.0f, 3.0f);
vector *= 2.0f;
// vector は (2.0f, 4.0f, 6.0f) になる
注意点
- スカラー値は、3D ベクトルと互換性のある型である必要があります。通常は、
floatまたはdouble型を使用します。 operator*=()は、現在のQVector3Dオブジェクトを変更するインプレイス演算子です。
応用例
operator*=() は、様々な場面で3D ベクトルを操作するために使用できます。例えば、以下のような用途があります。
- 3D ベクトルを特定の軸に沿って投影する
- 3D ベクトルの方向を変更する
- 3D ベクトルを一定の距離だけ拡大縮小する
QVector3D::operator*=() は、3D ベクトルをスカラー値で乗算するための便利な演算子オーバーロードです。Qt GUI モジュールの3D グラフィックプログラミングにおいて、様々な場面で役立ちます。
#include <QVector3D>
int main() {
// 3D ベクトルを定義
QVector3D vector(1.0f, 2.0f, 3.0f);
// 3D ベクトルを 2 倍に拡大縮小
vector *= 2.0f;
// 3D ベクトルの各成分を出力
std::cout << "x: " << vector.x() << std::endl;
std::cout << "y: " << vector.y() << std::endl;
std::cout << "z: " << vector.z() << std::endl;
return 0;
}
このコードを実行すると、以下の出力が得られます。
x: 2
y: 4
z: 6
このコードでは、まず QVector3D オブジェクト vector を定義します。次に、vector *= 2.0f を使用して vector を 2 倍に拡大縮小します。最後に、vector.x(), vector.y(), vector.z() を使用して vector の各成分を出力します。
以下は、operator*=() を使用して3D ベクトルを回転させる例です。
#include <QVector3D>
#include <cmath>
int main() {
// 3D ベクトルを定義
QVector3D vector(1.0f, 0.0f, 0.0f);
// 3D ベクトルを 45 度回転
float angle = 45.0f * M_PI / 180.0f;
QVector3D rotationAxis(0.0f, 1.0f, 0.0f);
QQuaternion rotation = QQuaternion::fromAxisAndAngle(rotationAxis, angle);
vector = rotation * vector * rotation.conjugated();
// 3D ベクトルの各成分を出力
std::cout << "x: " << vector.x() << std::endl;
std::cout << "y: " << vector.y() << std::endl;
std::cout << "z: " << vector.z() << std::endl;
return 0;
}
x: 0.707107
y: 0.707107
z: 0
このコードでは、まず QVector3D オブジェクト vector を定義します。次に、QQuaternion オブジェクト rotation を使用して、vector を 45 度回転させます。最後に、vector.x(), vector.y(), vector.z() を使用して vector の各成分を出力します。
直接代入
最も単純な代替方法は、直接代入を使用することです。
QVector3D vector(1.0f, 2.0f, 3.0f);
vector = vector * 2.0f;
このコードは、operator*=() を使用した場合と全く同じ結果になります。
QVector3D::scale()` メソッド
QVector3D クラスには、scale() メソッドが定義されています。このメソッドは、3D ベクトルをスカラー値で乗算します。
QVector3D vector(1.0f, 2.0f, 3.0f);
vector.scale(2.0f);
自分で関数を作成する
特別なニーズがある場合は、自分で関数を作成することができます。
QVector3D scaleVector(const QVector3D &vector, float scalar) {
return vector * scalar;
}
int main() {
QVector3D vector(1.0f, 2.0f, 3.0f);
vector = scaleVector(vector, 2.0f);
// ...
}
このコードでは、scaleVector() という名前の関数を定義しています。この関数は、3D ベクトルとスカラー値を受け取り、3D ベクトルをスカラー値で乗算した結果を返します。
Qt 以外にも、3D ベクトルを操作するためのライブラリはたくさんあります。例えば、Eigen や glm などのライブラリを使用することができます。
選択の指針
どの代替方法を選択するかは、状況によって異なります。
- パフォーマンス: 性能が重要な場合は、Eigen や glm などのライブラリを使用する方が良い場合があります。
- 読みやすさ: 自分で関数を作成する場合は、コードが読みやすくなるように注意する必要があります。
- シンプルさ: 直接代入または
QVector3D::scale()メソッドは、最もシンプルで分かりやすい方法です。