みなさんはプログラミングでも使う「座標」をご存知でしょうか？
中学の数学で習う座標はプログラミングをする上でも必要になってきます。
そこで今回は座標について分かりやすく説明しながら、どのようなところでプログラミングするときに座標が活きてくるのか紹介しようと思います！
中学の数学をおさらい、もしくは、予習してプログラミングに活かしましょう！
今回、プログラミング講師で普段子供たちに教えている私が数学やプログラミングを知らない人でも分かるように詳しく説明するので気軽にぜひご覧ください！
中学の数学で習う！座標とは
座標（ざひょう）とは、ある点の位置を示す数もしくは、数の組み合わせのことです。言葉で言われてもイメージが湧きづらいと思うので、図で表すとこのようなものを座標と言います。
右図では点Aを「２」という数で、左図では点Aを「(2,3)」という数の組み合わせで示しています。座標には1次元(直線)と2次元(平面)と3次元(空間)があります。順番に学ぶと理解しやすいです。
そして、座標は主に場所(位置)を決めるときに使います。具体的な使い方も合わせて説明していきます。
3次元(空間)は高校で習いますが、この際なので、おまけとして頭の片隅に入れておきましょう！
1次元(直線) x軸
まず一つ目が「1次元(直線) x軸」です。直線なので、
「座標（ざひょう）とは、ある点の位置を示す数もしくは、数の組み合わせのことです。」
でしたが、上記のように組み合わせではなく、数1つで表すことができます。数1つを決めると、直線上の点が1つに決まります。上記だと点Aが「2」と決めてしまえば、直線上に他の「2」と表せる点は存在しないので、点A(2)と座標とすることができます。
2次元(平面)と比べると分かりやすいので、早速2次元(平面)を見てみましょう。
2次元(平面) x軸 y軸
次に「2次元(平面) x軸 y軸」です。平面なので、
「座標（ざひょう）とは、ある点の位置を示す数もしくは、数の組み合わせのことです。」
でしたが、上記のように数の組み合わせになります。
例えばこの図で点Aを「３」としましょう。すると、原点(O)から3の距離がある位置はたくさんあり、どれを示しているか分かりません。
なので、(3,2)と上下を2と決めてあげると1つの位置しか存在しなくなるので、示すことができます。
このように1次元では1つ、2次元では2つと座標を表すために数値が必要になります。
座標の出番！モノの配置(2次元)
この座標を知っておくことによって、モノの配置を正確に決めることができます。
みなさんは絵を描く時に定規を使って、真ん中を測るなどはしないと思います。だいだいこのあたりが真ん中だろうと思って描くと思います。ただし、ゲームやアプリなどでは1mm違うだけで見づらかったり、違和感を感じてしまうことがあります。
それが座標で指定することにより、寸分の狂いもなく、文字やボタン、ゲームのキャラクターなどモノを配置することができます。
3次元(空間) x軸 y軸 z軸
最後は「3次元(空間) x軸 y軸 ｚ軸」です。空間なので、
「座標（ざひょう）とは、ある点の位置を示す数もしくは、数の組み合わせのことです。」
でしたが、上記のように3つの数の組み合わせになります。もう三回、座標の意味が出てきたので、覚えましたか？
高校の数学では「x軸やy軸」だけでなく、z軸も含めた座標を使っていきます。
座標の出番！ドローンやラジコン、飛行機の動き(3次元)
2次元まではアニメや漫画、パソコン上になりましたが、3次元だと空間ということで、現実になります。ドローンやラジコン、飛行機の動きが分かりやすい例になります。
先ほどまでの2次元では左右上下でしたが、3次元だとそこに前後(奥行き)が入ってきます。
ドローンを自分の思い通りに動かしたい場合は「x軸 y軸 z軸」3つの数値が必要です。
+α 最近では３Dゲームでも
最近のゲームでは主流になりつつあるゲームの種類に３Dゲームがあります。昔は、２Dのゲーム(ドラクエやスーパーマリオブラザーズなど)が主流で、平面の中でした。
しかし、３Dゲームの例えば、ポケモンGOやフォートナイトなどのようなゲームは空間(3次元)になっていて、作るには「x軸、y軸、ｚ軸」の3次元の座標で設定していく必要があります。
まとめ
今回は、プログラミングでも必要となり、数学でも学ぶ「座標」を説明しました。
基本をしっかりと学ぶことによって、自分がやりたいプログラミング(ゲームやweb制作、ロボット制御など)の近道になります。
基本もしっかり学びながらプログラミングライフを楽しみましょう！
このサイトではプログラミングの教育に関わることを発信しているので、プログラミングに興味を持った学生の子やその親御さんもぜひ参考にしてください！
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