NETLOGO MODEL: 3D TELESA

Model je konstruiran s programom NetLogo.

Ogled ali prenos datoteke: 3D telesa.nlogo.

KAJ JE TO?

Ta model ustvarja 3D telesa iz 2D točk, ki jih umešča med kartezične in sferične tridimenzionalne koordinate.

 

KAKO DELUJE?

Za prikazovanje 3D teles, program naključno razporeja točke na površini telesa (ali znotraj nje) v kartezičnih (x, y, z) ali sferičnih (theta, fi, z) koordinatah, odvisno v katerih je to enostavnejše, vendar pa informacija o sferičnih koordinatah, ko je ta obvezna, vedno ostane shranjena. Za prikaz sfere v NetLogovem pogledu, model pretvarja točkine sferične koordinate v kartezične, saj tako lahko z odtenki barv simulira globino. Položaji točk pa so vedno shranjeni v sferičnih koordinatah, saj je najenostavnejši način za izvebdo vrtenja okoli osi z povečevanje spremenljivke theta v sferičnih koordinatah.

Pretvarjanje iz kartezičnih v sferične koordinate:

x = r * cos(theta) = p * sin(fi) * cos(theta)
y = r * sin(theta) = p * sin(fi) * sin(theta)
z = p * cos(theta)

theta: kot med točko in njeno projekcijo na ravnino xy.
fi: vpadni kot točke okoli osi z.
p: oddaljenost točke od izhodišča.

 

KAKO GA UPORABLJATI?

Kliknite gumbe z različnimi imeni teles; tako boste generirali animacije teh teles. Točke so naključno porazdeljene po površini ali po notranjosti telesa. Za zagon animacije kliknite gumb prikaži.

Gumb PRIKAŽI zažene animacijo (vrtenje) modela.

Gumb PRIKAZNA-BARVA določa barvo, ki bo uporabljena za simulacijo globine z generiranjem različnih odtenkov (v uporabi so vnaprej določene NetLogove barve).

Gumb STEVILO-TOCK določa število točk, ki bodo uporabljene za generiranje izbranega telesa.

Gumb VELIKOST-TELESA določa celotno velikost telesa. Najpogosteje s tem določimo dolžino radija ali stranice.

Gumb KOTNA-HITROST določa hitrost, s katero se točke vrtijo okoli določene osi.

(Vrtenje točk je realizirano preprosto z naraščanjem spremenljivke theta za vsako točko posebej z ukazom kotna-hitrost! VRTENJE točk (okoli njihove osi z) je enostavno v sferičnih koordinatah. Vendar pa je po drugi strani transponiranje točk mnogo enostavnješe v kartezičnih koordinatah.)

 

STVARI, NA KATERE BODITE POZORNI

Opazite, da se bližnje točke (pozitivne) na osi y pojavljajo v svetlejšem odtenku, bolj oddaljene točke (negativne) pa se pojavljajo v temnejšem odtenku.

 

KAJ LAHKO POSKUSITE

Poskusite prilagajati kotno hitrost ter prikazne barve medtem, ko je model zagnan. Zagotovljen je takojšen odziv na vaše vnešene spremembe.

 

RAZŠIRITVE MODELA

[PREPROSTO] Prilagodite postopek za generiranje kvadrata tako, da boste generirali pravokotnik.

Napišite postopek za zamenjavo (transponiranje) koordinat vsake točke. Vedite, da je to enostavneje v kartezičnih koordinatah.

Zapišite postopek za generiranje novih 3D geometrijskih objektov.

Poskusite animirati spremembe spremenljivke fi. Razmislite, zakaj to pravzaprav nima pravega smisla?

Zapišite postopek za rotacijo geometrijskih teles okoli različnih osi.

[ZELO TEŽKO] Zapišite psotopek za pogled na geometrijski telo iz POLJUBNEGA kota namesto le obstoječih treh.

 

NETLOGO POSEBNOSTI

Bodite pozorni na uporabo prikaznih barv za ponazoritev globine točk in s tem simulacijo 3D.

 

ZAUPNOST IN SKLICEVANJE

Za sklicevanje na ta model v akademskih publikacijah, prosimo navedite: Wilensky, U. (1998). NetLogo 3D Solids model. http://ccl.northwestern.edu/netlogo/models/3DSolids. Center for Connected Learning and Computer-Based Modeling, Northwestern University, Evanston, IL.

V ostalih publikacijah, prosimo uporabite: Avtorske pravice 1998 Uri Wilensky. Vse pravice pridrzane. Oglejte si http://ccl.northwestern.edu/netlogo/models/3DSolids za pogoje uporabe.

Prevod v slovenščino: Tilen Šetina.