[Unity] Mathf.Lerp() 함수

Lerp

1. 개념

선형 보간(Linear Interpolation)은 두 점(a, b) 사이의 값(c)을 구하기 위해 두 점을 연결한 직선을 만들어 사이 값(t)을 계산하는 방법이다. 

 

Mathf.Lerp(float a, float b, float t)

 

여기서 t는 percet(0 ~ 1)의 개념이기 때문에 t = 0이면 a, t = 1이면 b와 같다.

 

c = Lerp(a, b, t)

 

2. 유니티 활용

1) 부드러운 움직임

부드러운 움직임을 표현하기 위해 Update()에서 두 점 사이의 구간을 지속적으로 이동시켜 활용할 수 있다. Update() 함수가 호출되는 매 프레임마다 위치는 계속 움직일 것이고 목표 지점에 근접할수록 더욱 부드러운 움직임을 나타내게 된다.

 

void Update()
{
	a = Mathf.Lerp(a, b, 0.5f);
}

 

t를 특정한 상수가 아니라 Time.deltaTime을 이용해서 선언해주기도 한다. Time.deltaTime은 단위 프레임 당 시간 변화량을 의미하는데 보통 0.016초 ~ 0.18초 사이의 값을 가진다. Update() 함수 호출 시 PC 사양과 성능 또는 인터넷 환경에 따라 일정하지 않는 프레임 간 시간 간격이 발생할 수 있다. 그런 경우 고정 인자값을 넘겼을 때 불규칙한 움직임으로 인해 간격의 오차가 발생하게 된다. 그러한 문제를 해결하기 위해 Time.deltaTime으로 각 프레임의 정확한 시간 변화량을 구해 정확한 이동 변화량을 계산하게 된다. 더욱이 speed 변수 값을 곱해주어 좀 더 빠르거나 느리게 움직임을 조정할 수 있다.

 

float speed = 2f;
void Update()
{
	a = Mathf.Lerp(a, b, Time.deltaTime * speed);
}

Time.deltaTime으로 받아올 경우, b가 1이라면 그 값에 영원히 도달하지 못하게 된다. 따라서 값에 도달했는지 여부를 파악하려면 c == 1이 아닌 c >= 0.99999와 같이 최소한의 오차를 포함하여 판단해야 한다. 

 

2) 일정 시간 내 도달

목적지까지 일정한 시간에 도달하기 위해서 활용할 수 있다. t를 0~100까지 계속해서 늘려주고 2로 나눠주면(/2) 된다. 보통 반드시 해당 시간까지 도착해야 하는 경우 사용하는데 리듬게임에서 노트를 찍을 때 사용된다. 

currentTime += Time.deltaTime;
Vector3.Lerp(transform.position, target.position, currentTime / 2);

 

3) 알파 블렌딩

RBGA 채널에서 두 가지 색을 섞을 때 활용할 수 있다. 1 - a가 0이면 기본 색이지만 점점 숫자가 커짐에 따라 두 가지 색상이 섞이는 것을 표현한다. 색상을 섞을 때 몇 퍼센트 비율로 섞을 지에 대해 고민할 때 사용한다. 이를 응용하면 씬 전환 시 Fade In/Out 기능으로 구현할 수 있다.

(1 - a) * s + a * T

 

4) 물체의 이동

애니메이션에서 다양한 이동을 표현할 때 활용할 수 있다.

 

 

3. 참고

https://seongju0007.tistory.com/210

[Unity] 선형보간 Lerp 함수와 유니티에서의 선형보간 활용 사례(Alpha Blending, iTween)