U++ FMath数学工具

FMath是 Unreal Engine 提供的数学工具类，里面集中放置了大量常用数学函数，例如：

• 取最大值、最小值
• 限制数值范围
• 绝对值
• 随机数
• 插值
• 三角函数
• 开方、乘方
• 浮点数比较

基本写法：

int32 Result = FMath::Max(10, 20);

1.最值Max，Min

int32 Result = FMath::Max(10, 20);

int32 Result = FMath::Min(10, 20);

2.Clamp 限制数值范围

FMath::Clamp(当前值, 最小值, 最大值);

float Health = 120.0f; Health = FMath::Clamp(Health, 0.0f, 100.0f);

最后Health返回100.0f。

3.Abs 绝对值

float Result = FMath::Abs(-15.0f);

4.RandRange、FRand随机数

生成指定范围的随机数

int32 RandomNumber = FMath::RandRange(1, 10);

float RandomNumber = FMath::RandRange(0.0f, 100.0f);

整数版本通常包含最大值

FRand生成0.0f到1.0f之间的随机浮点数

float RandomValue = FMath::FRand();

5.Lerp 线性插值

FMath::Lerp(起始值, 目标值, 比例);

例：

FMath::Lerp(0.0f, 100.0f, 0.0f); // 0 FMath::Lerp(0.0f, 100.0f, 0.25f); // 25 FMath::Lerp(0.0f, 100.0f, 0.5f); // 50 FMath::Lerp(0.0f, 100.0f, 1.0f); // 100

向量插值：

FVector StartLocation(0.0f, 0.0f, 0.0f); FVector EndLocation(1000.0f, 0.0f, 0.0f); FVector NewLocation = FMath::Lerp( StartLocation, EndLocation, 0.5f );

6.FInterpTo 插值移动函数

让浮点数平滑地接近目标值地插值函数，距离目标越远变化越快，距离目标越近，变化越慢。

float NewValue = FMath::FInterpTo(
Current,
Target,
DeltaTime,
InterpSpeed
);

7.IsNearlyEqual 浮点数比较

由于计算机底层原理：

float A = 0.1f + 0.2f;
float B = 0.3f;

A和B在底层不一定完全相等，UE提供：

FMath::IsNearlyEqual()

也可以指定误差：

if (FMath::IsNearlyEqual(A, B, 0.001f))
{
}

IsNearlyZero 判断一个浮点数是否接近0：

float Speed = 0.00001f; if (FMath::IsNearlyZero(Speed)) { UE_LOG(LogTemp, Warning, TEXT("速度接近0")); }

8.平方、开方、乘方

float Result = FMath::Square(5.0f);//平方

float Result = FMath::Sqrt(25.0f);//平方根

float Result = FMath::Pow(2.0f, 3.0f);//乘方

9.三角函数

float SinValue = FMath::Sin(Angle);
float CosValue = FMath::Cos(Angle);
float TanValue = FMath::Tan(Angle);

注意：传入值是弧度，不是角度

转换：

float Radians = FMath::DegreesToRadians(90.0f);
float Result = FMath::Sin(Radians);

10.Round、Floor、Ceil浮点数处理

四舍五入：

int32 Result = FMath::RoundToInt(3.6f);

向下取整：

int32 Result = FMath::FloorToInt(3.9f);

向上取整：

int32 Result = FMath::CeilToInt(3.1f);

去掉小数部分：

int32 Result = FMath::TruncToInt(3.9f);

11.Sign 获取正负号

float Result = FMath::Sign(-20.0f);

正数返回1.0f，负数返回-1.0f

12.Wrap 循环限制数值

float Angle = FMath::Wrap(450.0f, 0.0f, 360.0f);

返回90

13.MapRangeClamped 映射数值范围

将一个范围中的数值转换到另一个范围：

float Health = 50.0f; float Percent = FMath::GetMappedRangeValueClamped( FVector2D(0.0f, 100.0f), FVector2D(0.0f, 1.0f), Health );

映射函数适用于更复杂的范围，例如将传感器数值0~1023映射为物体缩放1~3