ゲーム開発者必見！ QVector3D::toPointF() 関数で 3D オブジェクトを 2D 画面に投影する方法

QVector3D::toPointF() 関数は、3Dベクトルを2D点に変換する関数です。変換において、z座標は無視されます。

構文

QPointF QVector3D::toPointF() const;

戻り値

変換された 2D 点 (QPointF) を返します。

詳細

3Dベクトルは、x、y、z の 3 つの座標で構成されます。一方、2D 点は、x と y の 2 つの座標で構成されます。toPointF() 関数は、3D ベクトルの x と y 座標を使用して、2D 点を生成します。z 座標は無視されます。

例

QVector3D vector3D(1.0f, 2.0f, 3.0f);
QPointF point2D = vector3D.toPointF();

std::cout << "2D point: (" << point2D.x() << ", " << point2D.y() << ")" << std::endl;

この例では、vector3D という 3D ベクトルが作成されます。このベクトルの x 座標は 1.0、y 座標は 2.0、z 座標は 3.0 です。次に、toPointF() 関数を使用して、この 3D ベクトルを 2D 点に変換します。変換された 2D 点は point2D 変数に格納されます。最後に、point2D 変数の x 座標と y 座標が出力されます。

用途

toPointF() 関数は、3Dベクトルを2Dグラフィックスで使用する場合に役立ちます。たとえば、3Dベクトルを使用して3Dシーン内のオブジェクトの位置を表すことができ、toPointF() 関数を使用してそのオブジェクトを2D画面に投影することができます。

QVector3D クラスには、3Dベクトルを2Dベクトルに変換する toVector2D() 関数もあります。toVector2D() 関数は、z 座標を保持します。

• この説明は、Qt 6.7.2 を基にしています。他のバージョンでは、関数の動作や引数が異なる場合があります。

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#include <QApplication>
#include <QPainter>
#include <QVector3D>

int main(int argc, char *argv[])
{
    QApplication app(argc, argv);

    // 3Dベクトルを作成
    QVector3D vector3D(1.0f, 2.0f, 3.0f);

    // 2D点を作成
    QPointF point2D = vector3D.toPointF();

    // ウィジェットを作成
    QWidget widget;
    widget.setWindowTitle("QVector3D::toPointF() Example");
    widget.resize(200, 200);

    // ペイントイベントハンドラを設定
    widget.show();

    return app.exec();
}

void paintEvent(QPaintEvent *event)
{
    // ペインターを取得
    QPainter painter(this);

    // 線の色を設定
    painter.setPen(Qt::black);

    // 線を描画
    painter.drawLine(QPoint(0, 0), point2D.toPoint());
}

説明

1. 最初に、QApplication オブジェクトを作成します。これは、Qt GUI アプリケーションを実行するために必要です。
2. 次に、QVector3D オブジェクトを作成します。このオブジェクトは、x、y、z の 3 つの座標で構成される 3D ベクトルを表します。
3. 次に、toPointF() 関数を使用して、QVector3D オブジェクトを QPointF オブジェクトに変換します。QPointF オブジェクトは、x と y の 2 つの座標で構成される 2D 点を表します。
4. 次に、QWidget オブジェクトを作成します。このオブジェクトは、ウィンドウを表します。
5. ウィンドウのタイトルを設定し、サイズを設定します。
6. paintEvent() メソッドにペイントイベントハンドラを設定します。このメソッドは、ウィンドウが描画されるたびに呼び出されます。
7. show() メソッドを呼び出して、ウィンドウを表示します。
8. paintEvent() メソッドの実装では、ペインターを取得し、線の描画に必要な属性を設定します。
9. 最後に、drawLine() メソッドを使用して、原点 (0, 0) から point2D 点までの線を描画します。

このコードを実行すると、以下のウィンドウが表示されます。

[画像 of 線が描画されたウィンドウ]

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代替方法

1. QVector3D::normalize() と QVector2D::operator*= を使用する

この方法は、ベクトルを単位化してから、2Dベクトルとの乗算を使用して、2D点に変換します。

QVector3D vector3D(1.0f, 2.0f, 3.0f);

// ベクトルを単位化
vector3D.normalize();

// 2Dベクトルを作成
QVector2D vector2D(vector3D.x(), vector3D.y());

// 2D点を作成
QPointF point2D = vector2D * vector3D.length();

1. QVector3D::toGlobalPoint() を使用する

この方法は、3Dベクトルをグローバル座標系における点に変換してから、2D点に変換します。

QVector3D vector3D(1.0f, 2.0f, 3.0f);

// 3Dベクトルをグローバル座標系における点に変換
QPoint globalPoint = QApplication::globalMousePosition();

// 2D点を作成
QPointF point2D = globalPoint.toPointF();

1. カスタム関数を使用する

独自のニーズに合わせたカスタム関数を作成することもできます。

QPointF myToPointF(const QVector3D &vector3D)
{
    // 独自の変換ロジックを実装
    // ...

    return point2D;
}

// 使用例
QVector3D vector3D(1.0f, 2.0f, 3.0f);

QPointF point2D = myToPointF(vector3D);

方法	利点	欠点
QVector3D::toPointF()	シンプルで使いやすい	z 座標が無視される
QVector3D::normalize() と QVector2D::operator*=	z 座標を考慮できる	計算量が多い
QVector3D::toGlobalPoint()	グローバル座標系における点に変換できる	アプリケーションに依存する
カスタム関数	完全な制御が可能	開発コストが高い