перейти к полному списку дипломных проектов

Ссылка на скачивания файла в формате .doc находится в конце странички

Самым простым является тот, когда прямые перпендикулярны плоскости изображения, а сама эта плоскость является одной из координатных плоскостей или параллельна ей

Но, по сравнению с исправлением программы с собственной математической моделью, это занимает гораздо меньшее время, так как там ошибки могут содержаться не только в коде, но и в модели.

Построение собственных математических моделей

При разработке своей математической модели (далее: модели) необходимо учитывать быстродействие машин, на которых должна исполнятся программа. Таким образом можно пропустить некоторые из описанных ниже математических и алгоритмических методов.

Интерполяция.

Результаты вычисляемые рассчитывающей программой представлены в табличном виде. Для сглаживания графиков и поверхностей необходима интерполяция данных. Существует множество алгоритмов и методов интерполяции. Наиболее быстрым и часто применяемым методом является сплайн-интерполяция, которую мы рассмотрим более подробно.

Кусочно-полиномиальная интерполяция заключается в том, что между любыми соседними узлами сетки функция интерполируется кубическим полиномом (кубическая сплайн-интерполяция). Его коэффициенты на каждом интервале определяются из условий сопряжения в узлах:

fi=yi

f’(xi-0)=f’(xi+0)

f’’(xi-0)=f’’(xi+0)

Кроме того, на границе, при x=x0 и x=xn ставятся условия:

f'’(x0)=0 и f``(xn)=0 (1)

Будем искать кубический полином в виде:

f(x)=ai+bi(x -–xi-1)+ci(x-xi-1)2+di(x-xi-1)3, (2)

Из условия fi=yi имеем:

f(xi-1)=ai=yi-1

f(xi)=ai+bihi+ciIi2+dihi3=yi. (3)

hi=xi-xi-1, i=1,2,…,n-1

Вычислим производные:

f’(x)=bi+2ci(x-xi-1)+3di(x-xi-1),

f’’(x)=2ci+6di(x-xi-1),

И потребуем их непрерывности при x=xi:

bi+1=bi+2cihi+3dihi2,

ci+1=ci+3dihi, i=1,2,…,n-1 (4)

Общее число неизвестных коэффициентов, очевидно, равно 4n, число уравнений (3) и (4) равно 4n-2. Недостающие два уравнения получаем из условий (1) при x=x0 и x=xn;

ci=0, cn+3dnhn=0.

Выражая из (4) di=(ci+1-ci)/3hi, подставляя это значение в (3) и исключая

ai=yi-1, получим:

i=1,2,…,n-1,

Подставив теперь выражения для bi, bi+1 и di в первую формулу (4),

после несложных преобразований получаем для определения ci разностное уравнение второго порядка.

i=1,2,…,n-1. (5)

C краевыми условиями:

c1=0, cn+1=0. (6)

Условие cn+1=0 эквивалентно условию cn+3dnhn=0 и уравнению ci+1=ci+dihi. Разностное уравнение (5) с условиями (6) решается методом прогонки.

Можно ввести понятие сплайна порядка m как функции, которая является полиномом степени m на каждом их отрезков сетки и во всех внутренних узлах сетки удовлетворяет условиям непрерывности функции и производной порядка m-1 включительно. Обычно для интерполяции используются случаи m=3 (рассмотренный выше кубический сплайн) и m=1 (линейный сплайн, соответствующий аппроксимации графика функции y(x) ломаной, проходящей через точки (xi,yi)).

Работа с трехмерными изображениями.

После проведения интерполяции уже можно построить графики для одномерных случаев. Но двумерные случаи (поверхности) требуют дополнительных математических и алгоритмических методов.

Изображение пространственных объектов на экранной плоскости не возможно без операции проектирования. Видов такого проектирования существует довольно много. Мы остановимся на описании проектирования пучком прямолинейных лучей. Различают два типа таких пучков: пучок лучей, исходящих из одной точки и пучок лучей, параллельный заданному направлению. Для получения проекции заданного объекта на плоскость необходимо провести через каждую его точку прямую из проектирующего пучка и затем найти координаты точек пересечения этих прямых с плоскостью изображения.

В зависимости от взаимного расположения плоскости изображения и направления пучка параллельных прямых, осуществляющих проектирование, различают несколько случаев. Самым простым является тот, когда прямые перпендикулярны плоскости изображения, а сама эта плоскость является одной из координатных плоскостей или параллельна ей.

Для описания преобразований проектирования также удобно пользоваться матрицами.

скачать бесплатно Визуализация инженерных и научных расчетов

Содержание дипломной работы

pas (продовження) Государственный комитет РФ по высшему образованию
Рассмотрены вопросы освещения, защиты от излучений, электро- и пожаробезопасности, защиты от шума и вибрации, психофизические опасные и вредные факторы
1 Обзор средств визуализации инженерных и научных расчетов Использование вычислительной техники для визуализации и анализа научных данных стало уже традиционным
Визуально такую поверхность часто представляют либо в виде трехмерного изображения, либо в виде линий уровней
Для вращения изображения достаточно разместить мышь на поле графического вывода, нажать левую кнопку мыши и затем, оставаясь на поле вывода, перемещать мышь в произвольном направлении
Последнее выбрано исходя из соображений совместимости не только с Fortran-программами, но и с C/C++ и даже Pascal-программами
Графически структуру программы можно изобразить как это сделано на рис 4 (оговоримся сразу – это не блок-схема программы, это только схематичное изображение структуры)
Команды программы Скриптовый режим программы Запуска программы
Pre-файл (от preset – предварительные установки)– это файл с установками, необходимыми для работы программы, а также с оформлением шкал
будет отображаться массив с изменяющейся координатой X и постоянной координатой Y)
Кроме этого, первые две строки скрипта это имена pre-файла и файла данных соответственно
23456E+02 с пробелом в начале если число положительное и знаком ‘ - ‘ если отрицательное
5E", M[i][j]); fputs(str,f); fprintf(f,”\n”); } fclose(f); } Здесь формируется массив M[20]][20] (необходимо помнить, что в C массивы начинаются с 0) и заполняется функцией M[i][j]=i+sin(j)
Как и всякий процесс, написание программ обработки результатов для последующего графического вывода и вывод имеет свою технологию
Информация может передаваться через оперативную память (ОЗУ), через файловую систему в виде бинарных файлов или, более объемных, текстовых файлов
Негативная сторона заключается в затратах на обучение программистов, а так же в затратах на оболочки визуализации
Самым простым является тот, когда прямые перпендикулярны плоскости изображения, а сама эта плоскость является одной из координатных плоскостей или параллельна ей
Поскольку элементы сцены или картинки можно заносить в буфер кадра или в z-буфер в произвольном порядке, их не нужно предварительно сортировать по приоритету глубины
Создание интерфейса пользователя Этот этап выделен как заключающий, потому что от вида интерфейса зависит только удобство работы с программой
Оговоримся сразу, что использование созданного ПО предполагается в рамках университетской программы, к тому же работающей по расчетам программ инженеров
Таким образом, оценка конкурентоспособности товара подразумевает сопоставление значений показателей качества товара фирмы с показателем качества товара конкурента
Сравнение цен потребления производится по формуле (2): где Э – общий показатель по экономическим параметрам; Цпа – цена потребления анализируемого изделия; Цпк – цена потребления товара-конкурента
При рассмотрении вопросов охраны труда большое внимание уделяется производственному освещению, оздоровлению воздушной среды, защите от шума, электробезопасности, пожарной безопасности и др
Свечение со стороны экрана, а также частая смена заставок на экране при большой продолжительности трудовой деятельности может отрицательно воздействовать на зрение
Кроме того, любой монитор, работающий не на ЭЛТ, имеет то преимущество, что не излучает переменных компонент, связанных с наличием систем вертикального и горизонтального отклонения электронного луча
) прокладки; - применение на рабочих местах звукогасящих экранов; - отделение помещений с высоким уровнем шума от других помещений звукоизолирующими перегородками
м/час на одного работника, а в помещениях объемом 20 - 40 кубометров на одного работающего - не менее 20 куб
Программа согласуется с инженерными программами на языках C++ и Fortran и может быть использована как на этапе отладки, так и на этапе демонстрации
Москва