coordinate-utils.ts•6.93 kB
/**
* 座標計算の統一ユーティリティ
* makecode-minecraft-geometry-ext の設計を参考に
* 座標の検証、正規化、距離計算などの共通処理を提供
*/
import { getCoordinateValidationMessage } from "../i18n/building-messages";
/**
* Minecraft ワールドの座標境界定数
*/
export const WORLD_BOUNDS = {
X_MIN: -30000000,
X_MAX: 30000000,
Y_MIN: -64,
Y_MAX: 320,
Z_MIN: -30000000,
Z_MAX: 30000000,
} as const;
/**
* 数学定数
*/
export const MATH_CONSTANTS = {
PI: Math.PI,
TWO_PI: 2 * Math.PI,
HALF_PI: Math.PI / 2,
SQRT_2: Math.sqrt(2),
SQRT_3: Math.sqrt(3),
} as const;
/**
* 座標を有効範囲内に正規化
*/
export function normalizeCoordinate(
coord: number,
min: number,
max: number
): number {
const normalized = Math.round(coord);
return Math.max(min, Math.min(max, normalized));
}
/**
* X座標の正規化
*/
export function normalizeX(x: number): number {
return normalizeCoordinate(x, WORLD_BOUNDS.X_MIN, WORLD_BOUNDS.X_MAX);
}
/**
* Y座標の正規化
*/
export function normalizeY(y: number): number {
return normalizeCoordinate(y, WORLD_BOUNDS.Y_MIN, WORLD_BOUNDS.Y_MAX);
}
/**
* Z座標の正規化
*/
export function normalizeZ(z: number): number {
return normalizeCoordinate(z, WORLD_BOUNDS.Z_MIN, WORLD_BOUNDS.Z_MAX);
}
/**
* 座標が有効範囲内かを検証
*/
export function validateCoordinates(x: number, y: number, z: number): boolean {
return (
x >= WORLD_BOUNDS.X_MIN &&
x <= WORLD_BOUNDS.X_MAX &&
y >= WORLD_BOUNDS.Y_MIN &&
y <= WORLD_BOUNDS.Y_MAX &&
z >= WORLD_BOUNDS.Z_MIN &&
z <= WORLD_BOUNDS.Z_MAX
);
}
/**
* Y座標が有効範囲内かを検証
*/
export function validateYCoordinate(y: number): boolean {
return y >= WORLD_BOUNDS.Y_MIN && y <= WORLD_BOUNDS.Y_MAX;
}
/**
* 座標検証の詳細なエラーメッセージを生成
*/
export function getCoordinateValidationError(
x: number,
y: number,
z: number
): string | null {
if (x < WORLD_BOUNDS.X_MIN || x > WORLD_BOUNDS.X_MAX) {
return getCoordinateValidationMessage("X_OUT_OF_RANGE", x);
}
if (y < WORLD_BOUNDS.Y_MIN || y > WORLD_BOUNDS.Y_MAX) {
return getCoordinateValidationMessage("Y_OUT_OF_RANGE", y);
}
if (z < WORLD_BOUNDS.Z_MIN || z > WORLD_BOUNDS.Z_MAX) {
return getCoordinateValidationMessage("Z_OUT_OF_RANGE", z);
}
return null;
}
/**
* 3D空間のユークリッド距離を計算
*/
export function calculateDistance(
x1: number,
y1: number,
z1: number,
x2: number,
y2: number,
z2: number
): number {
const dx = x2 - x1;
const dy = y2 - y1;
const dz = z2 - z1;
return Math.sqrt(dx * dx + dy * dy + dz * dz);
}
/**
* 2点間の距離を計算（Position型）
*/
export function distanceBetween(
p1: { x: number; y: number; z: number },
p2: { x: number; y: number; z: number }
): number {
return calculateDistance(p1.x, p1.y, p1.z, p2.x, p2.y, p2.z);
}
/**
* 正規化距離を計算（楕円体用）
* 各軸の半径で割った距離
*/
export function calculateNormalizedDistance(
x: number,
y: number,
z: number,
centerX: number,
centerY: number,
centerZ: number,
radiusX: number,
radiusY: number,
radiusZ: number
): number {
const dx = (x - centerX) / radiusX;
const dy = (y - centerY) / radiusY;
const dz = (z - centerZ) / radiusZ;
return Math.sqrt(dx * dx + dy * dy + dz * dz);
}
/**
* ブロック配置判定（球形/中空検出）
* @param distance 中心からの距離
* @param radius 半径
* @param hollow 中空フラグ
*/
export function shouldPlaceBlock(
distance: number,
radius: number,
hollow: boolean
): boolean {
if (hollow) {
// 中空の場合は外側1層のみ
return distance <= radius && distance >= Math.max(0, radius - 1);
} else {
// 実体の場合は半径内すべて
return distance <= radius;
}
}
/**
* 中空形状検出の閾値
*/
export const HOLLOW_THRESHOLD = 0.8;
/**
* 座標を整数に丸める
*/
export function roundPosition(
x: number,
y: number,
z: number
): { x: number; y: number; z: number } {
return {
x: Math.floor(x),
y: Math.floor(y),
z: Math.floor(z),
};
}
/**
* 座標配列の重複を除去
* MakeCode互換の方法でユニーク化
*/
export function removeDuplicatePositions(
positions: { x: number; y: number; z: number }[]
): { x: number; y: number; z: number }[] {
const seen = new Set<string>();
const unique: { x: number; y: number; z: number }[] = [];
for (const pos of positions) {
const key = `${pos.x},${pos.y},${pos.z}`;
if (!seen.has(key)) {
seen.add(key);
unique.push(pos);
}
}
return unique;
}
/**
* 座標配列の境界ボックスを計算
*/
export function calculateBoundingBox(
positions: { x: number; y: number; z: number }[]
): {
minX: number;
maxX: number;
minY: number;
maxY: number;
minZ: number;
maxZ: number;
} {
if (positions.length === 0) {
return { minX: 0, maxX: 0, minY: 0, maxY: 0, minZ: 0, maxZ: 0 };
}
let minX = Infinity,
maxX = -Infinity;
let minY = Infinity,
maxY = -Infinity;
let minZ = Infinity,
maxZ = -Infinity;
for (const pos of positions) {
minX = Math.min(minX, pos.x);
maxX = Math.max(maxX, pos.x);
minY = Math.min(minY, pos.y);
maxY = Math.max(maxY, pos.y);
minZ = Math.min(minZ, pos.z);
maxZ = Math.max(maxZ, pos.z);
}
return { minX, maxX, minY, maxY, minZ, maxZ };
}
/**
* 境界ボックスが有効な座標範囲内かを検証
*/
export function validateBoundingBox(bbox: {
minX: number;
maxX: number;
minY: number;
maxY: number;
minZ: number;
maxZ: number;
}): boolean {
return (
validateCoordinates(bbox.minX, bbox.minY, bbox.minZ) &&
validateCoordinates(bbox.maxX, bbox.maxY, bbox.maxZ)
);
}
/**
* 線形補間（lerp）
*/
export function lerp(start: number, end: number, t: number): number {
return start + (end - start) * t;
}
/**
* 3D線形補間
*/
export function lerp3D(
start: { x: number; y: number; z: number },
end: { x: number; y: number; z: number },
t: number
): { x: number; y: number; z: number } {
return {
x: lerp(start.x, end.x, t),
y: lerp(start.y, end.y, t),
z: lerp(start.z, end.z, t),
};
}
/**
* ベルンシュタイン基底多項式を計算（ベジェ曲線用）
* @param i インデックス
* @param n 次数
* @param t パラメータ（0-1）
*/
export function bernsteinBasis(i: number, n: number, t: number): number {
const binomialCoeff = factorial(n) / (factorial(i) * factorial(n - i));
return binomialCoeff * Math.pow(t, i) * Math.pow(1 - t, n - i);
}
/**
* 階乗計算（小さな数値のみ対応）
*/
function factorial(n: number): number {
if (n <= 1) return 1;
let result = 1;
for (let i = 2; i <= n; i++) {
result *= i;
}
return result;
}