【VBA】円運動シミュレーション

VBA と Excel ワークシートを連携させることで、ある種の運動を簡単にシミュレーションすることができます。今回はグラフのプロットエリアに表示された点（データ要素）を半径 1 の円周に沿って運動させてみます。角度 t を媒介変数とする円の方程式は

x = cost,　y = sint

によって与えられます。

グラフのプロットエリアに円運動を表示します

まずは下図のようなシートを用意します。



セル B2 は空白にしておきます。あとで VBA で計算された度数単位の角度がここに入力されます。セル B3 には B2 の角度をラジアンに変換するために

=RADIANS(B2)

と入力しておきます。セル E3 と F3 には動点の x 座標と y 座標を計算させるために、それぞれ

=COS(B3)
=SIN(B3)

と入力しておきます。そして E3 と F3 だけをデータ要素としてグラフにプロットします。この 2 つのデータを選択してグラフを表示させるとうまくいかないので、まず何も選択しない状態で [挿入]、[散布図]、[散布図] の順にクリックしてデータ要素のないグラフを表示させます。



それから x 軸を右クリックして [軸の書式設定] で境界値の最小値を －1.5、最大値を 1.5 に設定しておきます。y 軸についても同じように設定します（これをしておかないと、点が動くたびに自動で境界値が変化してしまいます）。

そのあとグラフを右クリックして [データの選択] 、[追加] を選択して [系列 x の値] に E3 を、 [系列 y の値] に F3 を入れて点を表示させます。

この要素（点）を右クリックして [データ系列の書式]、[塗り潰しと線]、[マーカー]、[マーカーのオプション] を順に選択し、[組み込み] にチェックを入れると要素のサイズを変更することができます。上の図では 7 ポイントに設定してあります。

角度 t を 1° 刻みに変化させるマクロ

VBE には、単に媒介変数 t を 1 ずつ変化させるコードを記述するだけです。

'[VBA]プロットエリアに円運動を表示させるサンプルコード
Sub Revolve()
　　Dim i As Long
　　For i = 1 To 360
　　　　Range("B2").Value = i
　　　　Application.Wait [Now() + "0:00:00.01"]
　　　　DoEvents
　　Next i
End Sub

Revolve() を実行すると、プロットエリアのデータ要素が円運動を始めます。



このぐらいの繰返し処理は本来なら一瞬で終わってしまいますが、４行目にある

Application.Wait [Now() + "0:00:00.01"]

という記述で処理を１ステップごとに 0.01 秒停止させて、点の動きを目で追えるようにしてあります。