解析幾何3D圖形庫(kù)和動(dòng)畫庫(kù)軟件

1、解析幾何3d圖形庫(kù)和動(dòng)畫庫(kù)軟件 目 錄中文摘要 1英文摘要 2前言 31 軟件比較與介紹 41.1各軟件間的比較 41.2 matlab介紹  61.3 3d grapher介紹  72 常見(jiàn)曲面、圖形及機(jī)理  132.1 球面和旋轉(zhuǎn)面  132.1.1 球面的普通方程 132.1.2 球的參數(shù)方程，點(diǎn)的球坐標(biāo) 142.1.3 旋轉(zhuǎn)面 152.2 柱面和錐面  152.2.1 柱面方程的建立 162.2.2 圓柱面方程的建立 162.2.3 柱面方程的特點(diǎn) 172.2.4 錐面方程的建立 172.2.5 圓錐面 182.2.6錐面方程的特點(diǎn) 1

2、82.3 2次曲面  182.3.1 橢球面 182.3.2 單葉雙曲面和雙葉雙曲面 192.3.3 橢圓拋物面和雙曲拋物面 192.4 直紋面  202.5 典型的參數(shù)方程圖形及曲面所圍成的區(qū)域  202.5.1 典型參數(shù)方程圖形   202.5.2 曲面所圍成的區(qū)域   203 圖片與動(dòng)畫的實(shí)現(xiàn)  203.1 圖片的實(shí)現(xiàn)  203.1.1運(yùn)用matlab實(shí)現(xiàn)   203.1.2 運(yùn)用3d grapher實(shí)現(xiàn)   243.2 動(dòng)畫的實(shí)現(xiàn)  313.2.1

3、運(yùn)用matlab實(shí)現(xiàn)   313.2.2運(yùn)用3d grapher實(shí)現(xiàn)   314難點(diǎn)與解決方法  345結(jié)論  35參考文獻(xiàn)  36致謝  37附錄  38摘  要解析幾何是應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)的主要基礎(chǔ)課，這門課程的主要任務(wù)是培養(yǎng)學(xué)生的空間想象力。因此，構(gòu)造函數(shù)的圖像，將數(shù)學(xué)表達(dá)式可視化是本課程的1個(gè)重點(diǎn)，也是難點(diǎn)之1。而今計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的飛速發(fā)展，給我們提供了1個(gè)很好的平臺(tái)，讓我們可以利用計(jì)算機(jī)軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)函數(shù)與圖像的結(jié)合。寫論文之前，我對(duì)matlab，auto cad，3ds max，3d graphe

4、進(jìn)行了比較。auto cad比較適合于畫工程制圖，且動(dòng)畫功能非常薄弱，幾乎實(shí)現(xiàn)不了動(dòng)畫；而3ds max著重于3維圖形的建模，注重的是實(shí)物的繪制、材質(zhì)的粘貼、效果的渲染以及精良動(dòng)畫的制作，并且此軟件個(gè)人感覺(jué)很難上手，要學(xué)好更是不容易。所以，我運(yùn)用的是matlab和3d grapher。matlab是我們本來(lái)就學(xué)習(xí)過(guò)的軟件，因此容易上手，而且它本身是數(shù)學(xué)軟件，較易實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)圖形，圖片的層次感較強(qiáng)；3d grapher是1個(gè)小型的3維軟件，能夠很好的運(yùn)用于教學(xué)，能實(shí)現(xiàn)動(dòng)畫，且操作簡(jiǎn)單。運(yùn)用上述兩個(gè)軟件，我基本實(shí)現(xiàn)了解析幾何2次函數(shù)的所有圖片，以及幾個(gè)較為重要的動(dòng)畫，建立了解析幾何3維圖片庫(kù)和動(dòng)畫庫(kù)。

5、 關(guān) 鍵 詞解析幾何；2次函數(shù)；matlab；3d grapher；圖形abstractthe analytic geometry is a main and basic lesson in applied mathematics profession, this curricular and main mission is training the students space thinking the elephant dint . so, structuring functions sketch , in other words , making mathematical formula

6、 visual , is the key point and the difficult point of this course . and now , the computer field flies to develop soon that offer us a good platform , and let us using software to realize function and the combination of the pictures . before writing the thesis i proceed the comparison to the matlab,

7、 auto cad, 3ds max,3d grapher . auto cad suitable for painting engineering graphics , and the animation function is very weak , and it can not almost realizes animation ; 3ds max put great emphasis on 3d sketch of set up the model , make a point of real object draw , the material glues to stick , th

8、e result exaggerates and excellent animation , and its hard to master . so, i used matlab and 3d grapher . i used matlab before , so i can learn it easier , and its a math software , realizes mathematics sketch easily , the level of structure of the picture feels stronger ; 3d grapher is a small sca

9、led software ,can applicate in teaching for good , can realize animation ,and the operation is simple. use above software , i realize the sketch of analytic geometry quadratic function , and some important animations , established the analytic geometry 3d pictures stock and animations stock. key wor

10、dsanalytic geometry; quadratic function; matlab; 3d grapher;sketch;animation前 言隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展，計(jì)算機(jī)軟件的更新?lián)Q代也日益加快。3d圖像要算是圖像家族的特殊成員，但是隨著其應(yīng)用的日益廣泛，我們也需要對(duì)它有所了解。 3維動(dòng)畫軟件創(chuàng)建了1個(gè)模擬的3維空間，設(shè)置有各種工具，用這些工具可以在這個(gè)軟件平臺(tái)上制作各種立體模型，然后設(shè)置好相應(yīng)的材質(zhì)并把材質(zhì)賦予模型。無(wú)論材質(zhì)的變化還是物體位置的變化或造型的變化都能被錄制為動(dòng)畫。而對(duì)于解析幾何的圖形和動(dòng)畫，許多3維軟件的功能應(yīng)該說(shuō)太強(qiáng)大了，因此我們應(yīng)該盡可能的選取不同軟

11、件的不同功能來(lái)實(shí)現(xiàn)我們的教學(xué)目的，畫出生動(dòng)的，易于讓學(xué)生理解并能夠加深印象的圖形。 3d動(dòng)畫軟件可以按軟件功能的復(fù)雜程度分為小型、中型、大型3類。 （1）小型軟件 整體功能較弱，或偏重某些功能，學(xué)習(xí)相對(duì)容易。小型軟件很多，常見(jiàn)的、有特殊功能的軟件如下： rhino：3維造型軟件，長(zhǎng)于nurbs曲面造型，能以3維輪廓線建立模型。 cool3d：專用于立體文字制作的軟件，可提供很多背景圖和動(dòng)態(tài)，很容易上手。 3d grapher：長(zhǎng)于界面簡(jiǎn)單，易學(xué)易用，能畫出幾乎所有幾何圖形，并能制作動(dòng)畫。     （2）中型軟件 3ds max：功能強(qiáng)大、開(kāi)放性好，集建立模型、材質(zhì)設(shè)置、攝影燈光、場(chǎng)景設(shè)計(jì)、動(dòng)畫制作、影片剪輯于1體。 matlab：功能強(qiáng)大、易于計(jì)算數(shù)學(xué)矩陣，能畫出所有數(shù)學(xué)函數(shù)的圖形。     （3）大型軟件 softimage 3d：功能極其強(qiáng)大、長(zhǎng)于卡通造型和角色動(dòng)畫、渲染效果極好，是電影制作不可缺少的工具，國(guó)內(nèi)許多電視廣告公司都使用它制作電視片頭和廣告。 maya：功能比softimage 3d更強(qiáng)大，但更難掌握。     針對(duì)本課題，我們應(yīng)該了