Matemáticas para generar superficies en 3D

K3DSurf
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http://k3dsurf.sourceforge.net/

K3DSurf es un programa para visualizar y manipular superficies multidimensionales mediante el uso de ecuaciones matemáticas. Es también un "Modelador" para rayos POV en el área de superficies paramétricas / iso.

Características de K3DSurf:

  • Estudiar superficies matemáticas con K3DSurf incluye hacer:
  • Visualización interactiva con eventos del mouse (Derecha: Rotar, Medio: traducir e izquierda: Escala).
  • Animación en tiempo real (rotación) y morph (por la introducción de la variable t_time). La animación y la transformación también se pueden monitorear mediante controles que afectan el uso de la CPU y el paso t_time.
  • Cree capturas de pantalla copiando la ventana de dibujo o utilizando el mejor trazador de rayos en la red: Povray.
  • La escena de la película Creat también es compatible
  • Archivos Generat Mesh que describen la forma del modelo matemático.
  • Los formatos admitidos son:
    • Povscript: Povray es el mejor trazador de rayos disponible en la red ... y es gratis.
    • VRML2: para usar con la mayoría de los navegadores actuales a través de un complemento apropiado.
    • OBJ: un formato de archivo conocido compatible con la mayoría de las aplicaciones 3D (Blender, MAYA y Moray ...).

Uso de K3DSurf

K3DSurf puede ser utilizado por cualquier persona interesada en las funciones de dibujo matemático 3D y no requiere ninguna competencia especial por parte de los usuarios. La mayor parte del trabajo se realizó con la intención de hacer que K3DSurf sea lo más simple posible pero sin dañar su eficiencia:

  • El programa K3DSurf está desarrollado para ser utilizado por usuarios principiantes con un bajo nivel en ciencias matemáticas simplemente probando ejemplos (más de 50) proporcionados con él y presentándolos con Povray. Agregar / eliminar algunas funciones de las ecuaciones y visualizar nuevos resultados es la mejor manera de comprender los comportamientos de las funciones matemáticas en 3D.
  • Diseñadores 2D y 3D: los scripts Pov (y otros formatos de archivo) generados por K3DSurf también se pueden integrar en escenas complicadas. Agregar texturas a objetos de malla bajo Povray, por ejemplo, es sencillo.
  • Los profesores y los estudiantes de nivel de altura pueden estudiar superficies muy complicadas con K3DSurf. Los hiperobjetos 4D / 5D son otro campo en el que las competencias talentosas pueden dar lo mejor de sí para descubrir una nueva entidad con artefactos que no son evidentes para un neófito.

Crear ecuaciones para representar formas específicas puede ser algo complicado y requerir experiencias tanto en el campo matemático como en la programación 3D, pero creo que la mayor "experiencia exigente" es la creación de ecuaciones específicas con comportamientos específicos al rotar en el hiperespacio (4D / 5D).

Descripción general de K3DSurf
Superficie paramétrica / curva:
K3DSurf usa descripciones paramétricas de sus modelos físicos. El método paramétrico de representación de superficies / curvas utiliza una función para asignar una parte de R2 (el dominio) a un parche de la superficie en R3.
Debido a que cualquier posición en el plano, y por lo tanto cualquier posición en el parche de superficie, puede ser dada únicamente por dos coordenadas, se dice que la superficie está parametrizada por esas coordenadas.
Las ecuaciones paramétricas pueden ser "implícitas" o "explícitas":
** Ecuaciones explícitas:
En las ecuaciones explícitas, x, y y z están dados por funciones separadas de los parámetros u y v.
Ejemplo: X = u, Y = u + v, Z = cos (u + v)
** Ecuaciones implícitas: en este momento, K3DSurf solo admite ecuaciones implícitas como Z ^ n = f (X, Y) con (n mod 2 = 1).
Ejemplo: Z = exp (x ^ 2 + y ^ 2), Z ^ 7 = exp (x * cos (y)) ...