Radian and Degree

summary

Describes the Radian and Degree used to represent angles.

Operating environment

Prerequisites

Operating environment

How to work with the sample

substance

There are two units that indicate the angle: "Degree" and "Radian". "Degree" is defined as the range of one lap is "0~360". "Radian" is defined as "0~2π" and "π" is about 3.14. The image below is illustrated in the figure.

In general, angles are often seen in units of degree, but in the world of mathematics and programming, Radian is more often used. In fact, most of the methods of the classes defined in the XNA Framework are supposed to use Raian.

Conversion between Radian and Degree is possible and can be obtained using the following formula:

Convert from Degree to Radian

Radian = Degree / 180 * π

Convert from Radian to Degree

Degree = Radian * 180 / π

You can also perform unit conversions with the above calculations, but the XNA Framework provides the "MathHelper.ToRadians" and "MathHelper.ToDegrees" methods that allow you to perform each conversion.

field

/// <summary>
/// Degree の値
/// </summary>
private float degree = 0.0f;

/// <summary>
/// 矢印テクスチャー
/// </summary>
private Texture2D arrowTexture = null;

In the sample, the arrows are rotated, but here the value is Degrees.

transformation

// 回転テクスチャー
this.spriteBatch.Draw(this.arrowTexture,
    new Vector2(150.0f, 150.0f) + this.textureCenter,
    null, Color.Red, MathHelper.ToRadians(this.degree), this.textureCenter,
    1.0f, SpriteEffects.None, 0.0f);

// Degree と Radian
this.spriteBatch.DrawString(this.font,
    "Degree : " + this.degree.ToString() + Environment.NewLine +
    "Radian : " + MathHelper.ToRadians(this.degree).ToString(),
    new Vector2(30.0f, 30.0f), Color.White);

Because the rotation parameter of the SpriteBatch.Draw method must be passed in a radian, the holding Degree value is converted to a radian in the MathHelper.ToRadians method.

All Codes

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using Microsoft.Xna.Framework;
using Microsoft.Xna.Framework.Audio;
using Microsoft.Xna.Framework.Content;
using Microsoft.Xna.Framework.GamerServices;
using Microsoft.Xna.Framework.Graphics;
using Microsoft.Xna.Framework.Input;
using Microsoft.Xna.Framework.Media;
#if WINDOWS_PHONE
using Microsoft.Xna.Framework.Input.Touch;
#endif

namespace RadianAndDegree
{
    /// <summary>
    /// ゲームメインクラス
    /// </summary>
    public class GameMain : Microsoft.Xna.Framework.Game
    {
        /// <summary>
        /// グラフィックデバイス管理クラス
        /// </summary>
        private GraphicsDeviceManager graphics = null;

        /// <summary>
        /// スプライトのバッチ化クラス
        /// </summary>
        private SpriteBatch spriteBatch = null;

        /// <summary>
        /// スプライトでテキストを描画するためのフォント
        /// </summary>
        private SpriteFont font = null;

        /// <summary>
        /// Degree の値
        /// </summary>
        private float degree = 0.0f;

        /// <summary>
        /// 矢印テクスチャー
        /// </summary>
        private Texture2D arrowTexture = null;

        /// <summary>
        /// テクスチャーの中心座標
        /// </summary>
        private Vector2 textureCenter = Vector2.Zero;


        /// <summary>
        /// GameMain コンストラクタ
        /// </summary>
        public GameMain()
        {
            // グラフィックデバイス管理クラスの作成
            this.graphics = new GraphicsDeviceManager(this);

            // ゲームコンテンツのルートディレクトリを設定
            this.Content.RootDirectory = "Content";

#if WINDOWS_PHONE
            // Windows Phone のデフォルトのフレームレートは 30 FPS
            this.TargetElapsedTime = TimeSpan.FromTicks(333333);

            // バックバッファサイズの設定
            this.graphics.PreferredBackBufferWidth = 480;
            this.graphics.PreferredBackBufferHeight = 800;

            // フルスクリーン表示
            this.graphics.IsFullScreen = true;
#endif
        }

        /// <summary>
        /// ゲームが始まる前の初期化処理を行うメソッド
        /// グラフィック以外のデータの読み込み、コンポーネントの初期化を行う
        /// </summary>
        protected override void Initialize()
        {
            // TODO: ここに初期化ロジックを書いてください

            // コンポーネントの初期化などを行います
            base.Initialize();
        }

        /// <summary>
        /// ゲームが始まるときに一回だけ呼ばれ
        /// すべてのゲームコンテンツを読み込みます
        /// </summary>
        protected override void LoadContent()
        {
            // テクスチャーを描画するためのスプライトバッチクラスを作成します
            this.spriteBatch = new SpriteBatch(this.GraphicsDevice);

            // フォントをコンテントパイプラインから読み込む
            this.font = this.Content.Load<SpriteFont>("Font");

            // テクスチャーを読み込む
            this.arrowTexture = this.Content.Load<Texture2D>("Arrow");

            // テクスチャーの中心座標
            this.textureCenter = new Vector2(this.arrowTexture.Width / 2,
                                             this.arrowTexture.Height / 2);
        }

        /// <summary>
        /// ゲームが終了するときに一回だけ呼ばれ
        /// すべてのゲームコンテンツをアンロードします
        /// </summary>
        protected override void UnloadContent()
        {
            // TODO: ContentManager で管理されていないコンテンツを
            //       ここでアンロードしてください
        }

        /// <summary>
        /// 描画以外のデータ更新等の処理を行うメソッド
        /// 主に入力処理、衝突判定などの物理計算、オーディオの再生など
        /// </summary>
        /// <param name="gameTime">このメソッドが呼ばれたときのゲーム時間</param>
        protected override void Update(GameTime gameTime)
        {
            KeyboardState keyboardState = Keyboard.GetState();
            MouseState mouseState = Mouse.GetState();
            GamePadState gamePadState = GamePad.GetState(PlayerIndex.One);

            // Xbox 360 コントローラ、Windows Phone の BACK ボタンを押したときに
            // ゲームを終了させます
            if (gamePadState.Buttons.Back == ButtonState.Pressed)
            {
                this.Exit();
            }

            // キーボードによる回転
            if (keyboardState.IsKeyDown(Keys.Left))
            {
                this.degree -= (float)gameTime.ElapsedGameTime.TotalMilliseconds / 5.0f;
            }
            if (keyboardState.IsKeyDown(Keys.Right))
            {
                this.degree += (float)gameTime.ElapsedGameTime.TotalMilliseconds / 5.0f;
            }

            // ゲームパッドによる回転
            if (gamePadState.IsConnected)
            {
                this.degree += gamePadState.ThumbSticks.Left.X *
                                (float)gameTime.ElapsedGameTime.TotalMilliseconds / 5.0f;
            }

            // マウスによる回転
            if (mouseState.LeftButton == ButtonState.Pressed)
            {
                this.degree += (float)gameTime.ElapsedGameTime.TotalMilliseconds / 5.0f;
            }
            
            // 登録された GameComponent を更新する
            base.Update(gameTime);
        }

        /// <summary>
        /// 描画処理を行うメソッド
        /// </summary>
        /// <param name="gameTime">このメソッドが呼ばれたときのゲーム時間</param>
        protected override void Draw(GameTime gameTime)
        {
            // 画面を指定した色でクリアします
            this.GraphicsDevice.Clear(Color.CornflowerBlue);

            // スプライトの描画準備
            this.spriteBatch.Begin();

            // 基本テクスチャー
            this.spriteBatch.Draw(this.arrowTexture, new Vector2(150.0f, 150.0f), Color.Yellow);

            // 回転テクスチャー
            this.spriteBatch.Draw(this.arrowTexture,
                new Vector2(150.0f, 150.0f) + this.textureCenter,
                null, Color.Red, MathHelper.ToRadians(this.degree), this.textureCenter,
                1.0f, SpriteEffects.None, 0.0f);

            // Degree と Radian
            this.spriteBatch.DrawString(this.font,
                "Degree : " + this.degree.ToString() + Environment.NewLine +
                "Radian : " + MathHelper.ToRadians(this.degree).ToString(),
                new Vector2(30.0f, 30.0f), Color.White);

            // スプライトの一括描画
            this.spriteBatch.End();

            // 登録された DrawableGameComponent を描画する
            base.Draw(gameTime);
        }
    }
}