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[게임수학] 삼각함수 / 역삼각함수

wakelight23 2025. 1. 8. 21:10

수... 학이요? 

● 게임을 만드는데 수학이 필요할까? YES!

  - 캐릭터의 위치 동기화, 밸런스 조절 등 수치가 필요한 곳은 전부 수학이다.

  - 단, 간단한 게임을 만들 때에는 그렇게 많은 수학이 필요하지는 않다.

  - 대규모 게임, 혹은 본격적으로 서비스할 게임을 만들기 시작한다면 수학은 필수!

 

● 그중에서 위치 동기화에 단골손님인 삼각함수, 역삼각함수에 대해 알아보고자 한다.

 

삼각함수

● 각의 크기를 삼각비로 나타내는 함수

출처 : wikipedia, sin과 cos 함수

                                                  이렇게 정석적인 설명을 보면 머리가 아파진다..

 

● sin, cos, tan가 어떤 것인지 알 수 있는 직관적인 그래프 ▼

sin 그래프

 

cos 그래프
tan 그래프

 

● 가장 직관적인 '직각삼각형'을 사용하여 삼각함수에 대해 알아보자

 

예각 A에 대하여 정의함

- 가장 친근한 이름 사인(sin), 코사인(cos), 탄젠트(tan)

 

● 삼각비를 구하기 쉽게 명칭화 해본다면

 SOH - CAH - TOA

약어 설명 수학적 정의
S O H 사인(Sine)은
대변(높이)(Opposite)을
빗변(Hypotenuse)으로 나눈 것
                     대변(높이)
sin(A) =    ─────
                      빗변
C A H 코사인(Cosine)은
밑변(Adjacent)을 
빗변(Hypotenuse)으로 나눈 것
                     밑변
cos(A) =    ───
                      빗변
T O A 탄젠트(Tangent)는
대변(높이)(Opposite)을
밑변(Adjacent)으로 나눈 것
                     대변(높이)
tan(A) =    ─────
                      밑변

 

 

역삼각함수

● '역'이라는 단어가 들어갔듯이 덧셈과 뺄셈은 '역'연산, 곱셈과 나눗셈도 '역'연산

● 즉, 삼각함수의 반대 = 역삼각함수

  ○ 사인의 역함수 (sin-1)

  ○ 코사인의 역함수 (cos-1)

  ○ 탄젠트의 역함수 (tan-1)

삼각함수 → 역삼각함수

 

● 역삼각함수는 각각 arcsin, arccos, arctan → sin, cos, tan 앞에 'arc'가 붙는다

● 역삼각함수 그래프로 표현 ▼

sinarcsin 그래프 cosarccos 그래프 tanarctan 그래프

 

 

 

참고 사이트 및 출처

https://m.blog.naver.com/goodlucksky0727/10084450916

https://ko.khanacademy.org/math/geometry/hs-geo-trig/hs-geo-trig-ratios-intro/a/finding-trig-ratios-in-right-triangles

https://ko.khanacademy.org/math/geometry/hs-geo-trig/hs-geo-solve-for-an-angle/a/inverse-trig-functions-intro

https://sseong40.tistory.com/26