Матросов А.В. Maple 6. Решение задач высшей математики и механики (1185909), страница 49
Текст из файла (страница 49)
Графика представляющие интенсивности красной, зеленой и красной его составляющих; О СОЬОВ(параметр) — МОжЕт ОлрЕдЕЛятЬ НЕ ТОЛЬКО цВЕт, НО И цВЕтОВуЮ СХЕМУ закрашивания поверхности, используя дополнительные возможные значения параметра: ХТЕВНАОТНО, хтзнАОТНО и гзнАОТна для определения цвета объектов на основе значений координат их точек, а также зное и Еавехзсдье, являющиеся модификациями схемы ЕВПАОТНО; [3 ОНТОЗТТЬЕ(параметр) — ЗадаЕт ОтОбражаЕМуЮ На ПОВЕрХНОСтИ СЕтКу: трсугольную (значение параметра равно твтлнаоьАЕ) или прямоугольную (значение параметра равно нестАНООЕАВ); [') шант(рпг,гаага,г,о,)>) — ОПРЕДЕЛЯЕТ НаПраВЛЕНИЕ И ИНтЕНсивыоетЬ Направленного источника света: первые два параметра соответствуют углам в сферической системе координат направления к источнику света и задаются в градусах, остальные три задают интенсивности красной, зеленой и синей составляющих источника света; [2 щОНТМООЕЬ(параиетр) — ОПрЕдЕЛяЕт ИСПОЛЬЗуЕМуЮ СХЕМУ ПОдСВЕтКИ: ПОЛЬ- зовательскую (Озев) или одну из предопределенных (щонт 1, шант 2, ЬТОНТ З, шант Х); [) зтхье(параиетр) — определяет способ отображения поверхности и может иметь дополнительные значения параметра: нтооен для отображения каркаса поверхности с удалением невидимых линий, сонтопа для отображения поверхности посредством только линий уровня и Рлтснсонтопн для отображения закрашенной поверхности с нанесенными линиями уровня.
Пример 4.28 демонстрирует непосредственное использование трехмерных графических структур для построения сложного графика в пространстве. > () Первая плоскость зеленого цвета > р1:=Р01ХООНЯ ([[1, О, О], [1, О, 2], [О, 1, 2], [О, 1, О] ], СОЬОН (ВОВ, О, 1, О) ): > () Вторая плоскость красного цвета > рг:=Роьтаонз (([О, О, О], [1, 1, О], [1, 1, 2], (О, О, 2] ], соьов (вов, 1, О, О) ): > () Надпись синего цвета > С1:=ТЕХТ([0.5,0.5,3],"Пересечение",С010В(Н6В,О,О,1)): > Р10ГЗО(р1,р2,с1,0Р.1ЕНТАТ10М(-15,45),АХЕЯ(ВОХЕР))) ть ).
О н ы (ьгар(е 7аблица 4.4. Команды пакета р1о С Соо1 я для пространственных графических структур Описаниесоздаваемой графической структуры Синтаксис команды Конус с вершиной в точке, координаты которой заданы первым параметром, направленный в положительном направлении оси х и высотой )т. В сечении ~)т окружность имеет радиус т соле( [х, у, г], т,)с, орг) сс)юЫ((х1,у1, г1], [х2,у2, г2], орг) Прямоугольный параллелепипед с главной диагональю, определяемой двумя заданными точками су11пс(ет( [х, у, г], т,н, орт) Круговой цилиндр высотой ь с образующей окружностью радиуса г с центром в точке, определяемой первым параметром и параллельной плоскости ху.
Значение опции сяррес(, равное гхяе, отображает цилиндр с закрытыми основаниями, Если она равна гя1яе, то основания не закрыты Масштабируемый параметром я (по умолча- нию равен 1) додекавдр (двенадцатигранник) с центром в точке с координатами (х, у, г) с(ос(еса)тес(топ ( [х, у, г], я, орс) пеигярпете ( [х, у, г ), т, орт) Полусфера радиуса т с центром в точке с координатами (х„у, г).
Значение опции саррес(, равное стив, отображает полусферу с закрытым сечением. Если она равна га1яе, то сечение не закрыто В примере 4.28 создаются достаточно простые трехмерные графические структуры, но если необходимо создать какие-то более сложные геометриче- СКИЕ ОбраЗЫ, тО МОЖНО ВОСПОЛЬЗОВатЬСя ПаКЕтОМ р1оегоо1я, СОдЕржащИМ ряд команд для создания трехмерных геометрических объектов, например, сферы, конуса, тора и т. д., над которыми можно даже выполнить разные преобразования с помощью команд этого же пакета. Все команды создания пространственных геометрических объектов перечислены в табл.
4.4, а перечень команд преобразования можно найти в разделе 4.1.4 данной главы. В табл. 4.4 мы не поместили команды, отмеченные звездочкой в табл. 4.2 и которые можно использовать для создания соответствующих пространственных объектов с естественным изменением синтаксиса их параметров; точки следует задавать в виде трехэлементного списка, представляющего значения трех пространственных координат. Глава 4.
Г фина Таблица 4.4 (окончание) Описание создаваемой графической структуры Синтаксис команды Масштабируемый параметром з (по умолча- нию равен 1) шестигранник с центром в точке с координатами (х,у,х) Пеханег(гоп([х,у,з),з,орт) Масштабируемый параметром з (по умолча- нию равен 1) икосаэдр (двадцатигранник) с центром в точке с координатами (х,у,х) Хсоззпег)топ ( [х, у, х ), з, орс) Масштабируемый параметром з (по умолча- нию равен 1) октаэдр (восьмигранник) с цен- тром в точке с координатами (х,у,х) оста)тес)топ( [х, у, з), з,орс) зетгтогпз ( [х, у, з), а ..
Ь, г, Я, орт) Часть тора с радиусом меридиана г, центром в точке с координатами (х,у,х) и радиусом образующей окружности к. Диапазон е..ь определяет в радианах углы начальной и конечной точек на образующей тора. Значение опции саррег), равное тепе, отображает часть тора с закрытыми сечениями. Если она равна Га1зе, то сечения открыты Сфера радиуса х с центром в точке с коор- динатами (х,у, х) зрйете ( (х, у, з ), х, орп ) Масштабируемый параметром з (по умолча- нию равен 1) тетраэдр (четырехгранник) с центром в точке с координатами (х,у,х) тегтзпебтоп ([х, у, з), з, орт) пегое((х,у,х),г,к,орт) Тор с радиусом меридиана т, центром в точке с координатами (х,у,з) и радиусом образую- щей окружности в Замечание Параметр орс во всех командах пакета Р1оьтоогз соответствует допустимым для соответствующей формируемой структуры опциям графической команды р1от () .
Некоторые команды могут иметь дополнительную опцию серрес). > () конус и ои ие позериутия иа у(ол Рь/2 относительно оси у > РЬОТЗР(соле([0,0,0),1/2,2),тоеате(соле( [0,0,0],1/2,2), О/ Р1/2, О), АХКВ (И()(ВИАЬ) ~ аСЛХ ХНО (О"ЭГЗТВАХИВХт) ) е Пример 4.29 демонстрирует технику использования команд пакета ргоссоо1з для формирования и преобразования трехмерных графических объектов. Часть 1 Основы Марlв Вместо непосредственного использования команды Рьотзс(] для отображения пространственных геометрических объектов, которая требует задания опций в виде РЬОТЗГ)-структур, можно, как и в случае с двумерной графиКОй, ВОСПОЛЬЗОВатЬСя КОМаНдОй Егяр1ау(] ПаКЕта р1ося, ПОЗВОЛяЮщсй СО- вместить на одном графике вывод нескольких графических команд и графических структур.
Пример 4,30 демонстрирует подобную технику. > я1:=ярьехе((3/2, 1/4, 1/2], 1/4, со1ох=хеп]: > я2:=ярьехе((3/2,-1/4,1/2],1/4,со1ох=хе4(]: > с; 4ьхапя1асе (хосасе (сопя ( (О, О, О], 1/2, 2, со1ох=хпа]х1], О, Р]/2, О], 3, О, 1/4]; > япе1ья:=яее11асе(хоеасе (Пепи.ярьехе(], Р1, О, О], 2]: > Пгяр1ау(я1,я2,с,яее1йя,яса11пч=сопясхагпех],ясу1е=рапсьпоохЫ]; 4.3. Анимация Графики являются превосходным способом представления информации, однако все графические команды Мар!е, описанию которых посвящены два предыдущих раздела, предназначены для построения статических графиков.
Это означает, что если какая-либо функция зависит от некоторого параметра„то мы можем построить ряд ее графиков при различных значениях этого параметра или отобразить их одновременно на одном рисунке. Такое представление может не дать для пользователя ясную картину изменения во времени (так как именно время часто является параметром в математических моделях реальных явлений) какой-нибудь величины, представляемой в графической форме. Придется включить все свое воображение, чтобы представить изменяющуюся картину явления по его статическим "снимкам". К счастью, разработчики Мар]е учли это обстоятельство и включили в пакет р1оея КОМаядЫ СОЗДаНИЯ аНИМаЦИОННОй ГРафИКИ На ПЛОСКОСТИ И ПРОСтРаНСтас: ап]хяаее(] И ап]хяахезх((]. ОбЕ ЭтИ КОМаыдЫ рабптаЮт ПО ОдИНаКОВОй схеме: формируют набор графических отображений (кадров) в диапазоне изменения параметра анимации и затем последовательно отображают их друг за другом с определенной частотой точно так же, как киноаппарат последовательно проецирует на экран кадр за кадром фильм, снятый на пленку.
гбг Глава 4. Г фила Для "запуска" анимации следует выделить график, отобрюкаемый после выполнения команд анимационной графики и воспользоваться кнопками управления из контекстной панели инструментов анимации или командами меню Апйпабоп, расположенном в строке основного меню. Общий вид интерфейса пользователя при выделенной на рабочем листе анимационной картинки, показан на рис. 4З. Там же можно найти описание действий, связанных с кнопками контекстной панели инструментов. Рис.
4.3. Интерфейс пользователя для работы с анимацией Для запуска анимации необходимо нажать кнопку Начать проигрывание, для остановки — Остановить проигрывание. Эти же действия можно выполнить и командой Иау/Ягор меню Авйвабои. Кнопка Следующий кадр предназначена для отображения следующего кадра анимации и позволяет последовательно просмотреть в статическом режиме все кадры, составляющие анимацию. Команда Мехт меню Атйщаттов выполняет те же действия, Кнопками Вперед и Назад устанавливается режим проигрывания анимации от первого кадра к последнему и наоборот — от, последнего к первому, Команда-переключатель вогтгаг4/ВасЬгаги меню Апрпатгви выполняют аналогичные установки режима отображения. Часть 1 Основы Мвр)е Кнопки Медленнее и Быстрее соответственно уменьшают или увеличивают скорость проигрывания анимации, устанавливая отображение в диапазоне от 1 до 75 кадров в секунду.