ПОСТРОЕНИЕ ПОВЕРХНОСТЕЙ ВРАЩЕНИЯ
И АНИМАЦИЯ ГРАФИКИ В MATHCAD
Одобрено научно-методическим советом университета.
УДК 683.327.11
Методические указания к курсовой работе по дисциплине «Информатика» предназначены для студентов второго курса заочного факультета специальности 201100 «Радиосвязь, радиовещание и телевидение». Цель работы – ознакомление студентов с основными принципами работы с графиками в Mathcad. Методические указания содержат все необходимые для выполнения курсовой работы теоретические сведения и варианты заданий.
Составитель
Печатается с оригинала-макета, подготовленного автором
© , 2003
© Издательство ДВГТУ, 2003
Курсовая работа выполняется в четвертом семестре. Основные цели:
- знакомство с функцией CreateMesh приложения Mathcad;
- приобретение навыков работы с графикой в Mathcad;
- знакомство с анимацией графики в Mathcad;
- приобретение навыков распечатки файлов Mathcad.
Навыки, полученные при выполнении работы, в дальнейшем помогут при построении объемных диаграмм направленности антенн.
- построить график функции Y(X), выбранной из приложения Б в соответствии с номером варианта;
- построить поверхность вращения графика Y(X) вокруг оси X;
- построить поверхность вращения графика Y(X) вокруг оси Y;
- создать клип, изменяя один из параметров функции Y(X);
- подготовить файл пояснительной записки для печати из Microsoft Word.
Выбор варианта
Вариант задания выбирается в соответствии с последними цифрами номера зачётной книжки студента. Варианты заданий находятся в приложении Б данного методического руководства.
Порядок защиты
К защите представить
- файл mathcad с выполненным заданием с расширением mcd;
- файл-клип с расширением avi;
- файл с расширением doc или rtf, содержащий пояснительную записку, подготовленную для печати;
- напечатанную пояснительную записку.
Пояснительная записка должна содержать титульный лист, теоретическую часть с описанием функции CreateMesh и ее параметров, распечатку файла Mathcad с выполненным заданием, список используемой литературы.
Построение графика функции Y(X)
- Ввести формулу Y(X).
- Выбрать команду меню «Вставка», «График», «X-Y зависимость».
- Ввести переменные по осям: X- по горизонтали, Y-по
- вертикали.
- Ввести нижнюю и верхнюю границы изменения переменных для X и Y.
Построение поверхности вращения графика Y(X)
вокруг оси OXc помощью функции CreateMesh
1. Задать параметры функции CreateMesh:
- Mesh – количество линий в сетке функции;
- A – нижняя граница переменной u;
- B – верхняя граница переменной u;
- A1=0 – нижняя граница переменной v;
- B1=2p – верхняя граница переменной v;
- F – массив значений по оси X;
- G – массив значений по оси Y;
- H – массив значений по оси Z;
Чтобы задать массивы значений по осям, нужно ввести следующие формулы
F(u, v)=u (1)
G(u, v)=Y(u)∙Cos(v) (2)
H(u, v)=Y(u)∙Sin(v) , (3)
где переменные u – x, v – угол поворота вокруг оси X.
2. Ввести функцию
S=CreateMesh (F, G, H, A, B, A1, B1, Mesh);
выбрать команду меню «Вставка», «График», «Поверхность»; ввести параметр S в окно поверхности; отформатировать график для дисплея: цветная поверхность, освещение, перспектива для каждой оси сетка своего цвета.
Построение поверхности вращения графика Y(X)
вокруг оси OYc помощью функции CreateMesh
Выполняется аналогично построению поверхности вращения вокруг оси OX. По-другому задаются массивы значений:
F(u, v)=u∙Cos(v) (4)
G(u, v)=Y(u) (5)
H(u, v)= u∙Sin(v) (6)
Чтобы посмотреть пример выполнения курсовой работы, откройте файлы primerM.mcd и primerM1.mcd. Обязательно наличие Mathсad 2000 на компьютере
Математическое обоснование формул (1), (2), (3), (4), (5), (6)
 |
Рис 1. Поворот плоскости XOY вокруг оси OX
Пусть плоскость XOY расположена, как показано на рисунке, а ось OX направлена перпендикулярно ей. Тогда при повороте плоскости XOY вокруг оси OX на угол v координата точки Y0 перейдет в координату Yv:
Yv=Y0∙cos(v), (7)
так как катет равен произведению гипотенузы на косинус прилежащего угла. Координата Zv будет рассчитываться по следующей формуле:
Zv=Y0∙sin(v), (8)
так как катет равен произведению гипотенузы на синус противолежащего угла.
Аналогично выводятся формулы для поворота вокруг оси OY.
1. Ввести в формулу Y(X) стандартную переменную Frame в зависимости от того, как будет изменяться график в процессе анимации. Например:
(9)
В данной формуле эллипс будет вытягиваться по оси OX. Пример в файле ellips1.avi.
2. В трехмерном графике, предназначенном для анимации, сбросить флаг «автошкала» в контекстном меню «Формат» на вкладке «Оси»для всех осей. Контекстное меню вызывается щелчком правой кнопки мыши в окне графика.
4. Чтобы просмотреть клип, выберите команду меню «Вид», «Воспроизведение». Щелкните на проигрывателе «playback» правой кнопкой мыши
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.