Matematyka 3D

Prostopadłościan

Powierzchnia prostopadłościanu składa się z sześciu prostokątnych ścian. Przeciwległe ściany są równoległe i przystające. Zmieniaj trzy wymiary, aby porównać bryłę wydłużoną i zbliżoną do sześcianu.

Pierwszy przykład

import ms3d

F = ms3d.prostopadloscian()
print(round(F(3, 0, 0), 6))
rysuj_3(F)

Wynik w konsoli:

0.0

Wartość F w podanym punkcie nie jest wysokością powierzchni. Narysowane są punkty F=0, bez wypełniania wnętrza bryły. Matematyczna powierzchnia i obszar podglądu to różne rzeczy.

Obracaj myszą lub strzałkami. Kółko przybliża, Home przywraca widok.

Podgląd przedstawia pierwszy program. Zmianę kodu wykonaj w edytorze. Obrót, przesuwanie i przybliżanie nie obliczają nowych wartości funkcji.

Eksperymentuj

Zmień szerokość z 6 na 4. Wymiary w kierunkach X i Y staną się równe, lecz wysokość pozostanie równa 3.

import ms3d

F = ms3d.prostopadloscian(szerokosc=4)
print(round(F(3, 0, 0), 6))
rysuj_3(F)

Wynik w konsoli:

1.0

Środek pozostaje w początku układu. Każda para przeciwległych ścian leży w odległościach równych połowie odpowiedniego wymiaru od środka. Równość wszystkich wymiarów daje sześcian.

Odkrywaj w swoim tempie

AParametry i wartości domyślne

Pierwszy program wywołuje funkcję bez ustawień, czyli korzysta z wszystkich wartości domyślnych podanych poniżej.

ms3d.prostopadloscian(szerokosc=6, glebokosc=4, wysokosc=3)

szerokosc=6
Pełny wymiar wzdłuż X.
glebokosc=4
Pełny wymiar wzdłuż Y.
wysokosc=3
Pełny wymiar wzdłuż Z.

Parametry liczbowe muszą być skończonymi liczbami int lub float, bez wartości logicznych.

BRównanie, właściwości i dziedzina
max(|x|-w2,|y|-d2,|z|-h2)=0

Pełne dodatnie wymiary w, d i h odpowiadają szerokości, głębokości i wysokości wzdłuż X, Y, Z. Środek leży w początku układu. Poziom zero obejmuje ściany, ale nie wnętrze.

Wszystkie wymiary są dodatnie. F jest określona w całej przestrzeni. Jej poziom zero obejmuje sześć ścian, a nie wnętrze prostopadłościanu.

CDefinicja w Pythonie

def F(x, y, z, szerokosc=6, glebokosc=4, wysokosc=3):
    a, b, h = (szerokosc, glebokosc, wysokosc)
    return max(abs(x) - a / 2, abs(y) - b / 2, abs(z) - h / 2)

print(round(F(3, 0, 0), 6))
rysuj_3(F)

Spróbuj sam

Ustaw wszystkie wymiary na 4. Podaj współrzędne ośmiu wierzchołków i sprawdź odległość jednego z nich od środka.

Dokładność, obszar obliczeń i ograniczenia środowiska