Mathfライブラリとは？

プログラミングと数学は切っても切れませんが、UnityにはMathfというライブラリが用意されています。

これは数学関数を集めた静的クラスで、ゲーム開発でよく使う数学的な処理を簡単に実装できます。

C#のSystem.Mathに似ていますが、float型に特化しており、Unity特有の処理が含まれているのが特徴です。

主な機能とよく使われる関数

三角関数

中学の数学で習う三角関数のメソッド群が用意されています。

引数はすべてラジアンで指定します。度（°）ではないため注意してください。

• Mathf.Sin(float f)：サイン（正弦）
• Mathf.Cos(float f)：コサイン（余弦）
• Mathf.Tan(float f)：タンジェント（正接）

そのほかの逆三角関数も用意されています：

• Mathf.Asin(float f)：アークサイン（逆正弦）
• Mathf.Acos(float f)：アークコサイン（逆余弦）
• Mathf.Atan(float f)：アークタンジェント（逆正接）

補間

2つの値を時間経過で補間するメソッド群です。

初期値をa、最終値をb、経過時間をtとして渡すことで、その時間に応じた中間の値を取得できます。

tの値は0f～1fの範囲で指定します。

• Mathf.Lerp(a, b, t)：線形補間（Linear Interpolation）
• Mathf.LerpUnclamped(a, b, t)：クランプされない**Lerp**（tが0f～1fを超えても補間可能）
• Mathf.SmoothStep(a, b, t)：スムーズな曲線的補間（より自然な変化を実現）

値の操作

値を操作・制限するためのメソッド群です。

特に範囲外の値を使わせたくない場面で役立ちます。

• Mathf.Clamp(v, min, max)：vの値をmin〜maxの範囲に制限します
• Mathf.Clamp01(v)：vの値を0〜1の範囲に制限します
• Mathf.Repeat(t, length)：tをlengthの範囲でループさせます（t % lengthのような挙動）
• Mathf.PingPong(t, length)：tをlengthの範囲で往復させます（行って戻る動きを再現）

四則演算など

こちらは、数学でよく使われる基本的なメソッド群です。

• Mathf.Abs(float v)：絶対値を返します（例：3 → 3）
• Mathf.Pow(float v, float p)：vのp乗（累乗）を計算します
• Mathf.Sqrt(float v)：平方根を計算します（v≥ 0 の場合）

その他にも、対数を扱う以下のメソッドがあります：

• Mathf.Log(float f)：自然対数（底e）を計算します
• Mathf.Log10(float f)：常用対数（底10）を計算します

数学的な補助

2つの値a,bに対して小さい方・大きい方を返すメソッドです。

• Mathf.Min(a, b)：小さい方の値を返します
• Mathf.Max(a, b)：大きい方の値を返します

四捨五入、切り捨て、切り上げを行うメソッドです。

• Mathf.Round(float v)：vを四捨五入します
• Mathf.Floor(float v)：vを切り捨て（小さい方へ丸め）ます
• Mathf.Ceil(float v)：vを切り上げ（大きい方へ丸め）ます

符号を取得するメソッドです。

• Mathf.Sign(float v)：vが正の値なら1、負の値なら1を返します

定数

数学でよく使う定数も用意されています。

その他

他にもいくつかの便利なメソッドが用意されています。

• Mathf.Approximately(a, b)：浮動小数点の誤差を考慮して、aとbがほぼ等しいかを判定します
• Mathf.DeltaAngle(float current, float target)：currentとtargetの角度差を180度から180度の範囲で返します

まとめ

今回は、Unityにおける算術ライブラリMathfについて紹介しました。

ゲーム開発では、キャラクターの動きやエフェクト、UIのアニメーションなど、

さまざまな場面で数学的な処理が必要になります。

一見難しそうに感じるかもしれませんが、Mathfクラスには基本的な計算や補間、角度の処理などがひと通り用意されているため、

これらをうまく活用することで開発をスムーズに進めることができます。

数学を完全に避けるのは難しいですが、便利な関数を知っておくだけでも大きな助けになります。

ぜひ積極的にMathfを使いこなして、より効率的な開発に役立ててみてください。