UnityでVisual C#用の数値計算ライブラリMath.NET numericsを使う(4) 高速フーリエ変換（FFT)をしながらそのグラフを3D空間で動かす。

さて今回はFFT編。

Visual C# (C_sharp)の数学ライブラリ Math.NET Numericsを使う(3) 高速フーリエ変換（FFT）を実行する。FourierOptionsにMatlabとNumerical Recipesがあるのが意外。 

を基にやってみる。ただ画面に表示するだけでは面白くない。せっかくUnity使っているのでそのグラフを動かしてみよう。

UnityはObjectはものすごく簡単に動かせるが、今回使うLineRendererはだめらしい…では泥臭いがアップデートするたびに計算し直す。

フレーム内で計算が終わるかの確認にもなる。メインカメラの方もちょっと回してます。

コードはこんな感じで。

using MathNet.Numerics.IntegralTransforms;

using System.Numerics;

using System;

using UnityEngine;

using Vector3 = UnityEngine.Vector3;

public class MathNET04 : MonoBehaviour

{

    LineRenderer realLine;

    LineRenderer imagLine;

    int n;

    float z, span, delta;

    void Start()

    {

        // 実部用

        GameObject RealObject = GameObject.Find("RealLine");

        realLine = RealObject.GetComponent<LineRenderer>();

        // 虚部用

        GameObject ImagObject= GameObject.Find("ImagLine");

        imagLine = ImagObject.GetComponent<LineRenderer>();

        n = 256;

        z = 0;

        span  =0.1f;

        delta = 0;

        realLine.positionCount = n;

        realLine.widthMultiplier = 0.02f;

        realLine.startColor = Color.blue;

        realLine.endColor = Color.blue;

        imagLine.positionCount = n;

        imagLine.widthMultiplier = 0.02f;

        imagLine.startColor = Color.red;

        imagLine.endColor = Color.red;

    }

    private void Update()

    {

        delta += Time.deltaTime;

        if (delta > span)

        {

            Vector3[] realPoints = new Vector3[n];

            Vector3[] imagPoints = new Vector3[n];

            double[] t = new double[n];

            Complex[] y = new Complex[n];

            Complex imag = Complex.ImaginaryOne;

            for (int i = 0; i < t.Length; i++)

            {

                t[i] = Convert.ToDouble(i);

                y[i] = Math.Sin(t[i]);

            }

            Fourier.Forward(y, FourierOptions.Matlab);

            double[] freq = Fourier.FrequencyScale(256, 1.0);

            for (int i = 0; i < freq.Length; i++)

            {

                realPoints[i] = new Vector3((float)freq[i], (float)y[i].Real / 200f, MathF.Sin(z));

                imagPoints[i] = new Vector3((float)freq[i], (float)y[i].Imaginary / 200f, MathF.Sin(z));

            }

            realLine.SetPositions(realPoints);

            imagLine.SetPositions(imagPoints);

            z += 0.1f;

            if (z >= MathF.PI) z = 0f;

            delta = 0;

        }

    }

}

実行結果：

静止画

動画

なかなかシュール。では次行ってみよう（続く）。