Zweifach Parametrisierte Geometrie: Unterschied zwischen den Versionen

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== Parametrisierte Geometrie ==
 
== Parametrisierte Geometrie ==
Viele mathematische, geometrische Objekte lassen sich leicht über eine Anzahl Parameter beschreiben, so daß man sie sehr leicht in Polygone oder sonstige Flächenstücke zerlegen kann. Für gewöhlich ist im 3-Dimensionalen das Objekt durch 2 Parameter beschrieben, man hat also eine Funktion Phi auf 2 Intervallen I1=[a1,e1], I2=[a2,e2] in den 3D-Raum:
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Viele mathematische, geometrische Objekte lassen sich leicht über eine Anzahl Parameter beschreiben, so dass man sie sehr leicht in Polygone oder sonstige Flächenstücke zerlegen kann. Für gewöhnlich ist im 3-dimensionalen Raum das Objekt durch 2 Parameter beschrieben, man hat also eine Funktion φ auf 2 Intervallen I1=[a1,e1], I2=[a2,e2] im 3D-Raum:
  Phi: I1xI2 -> R<sup>3</sup>
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  &phi;: I1xI2 -> R<sup>3</sup>
Setzt man also in Phi werte aus I1xI2 ein, so bekommt man einen Punkt auf der Oberfläche des Objektes zurück. Geht man nun systematisch diskrete Punkte auf der Oberfläche und fasst sie zu polygonen zusammen, so erhält man das entsprechende Polygonmodell:
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Setzt man also in &phi; werte aus I1xI2 ein, so bekommt man einen Punkt auf der Oberfläche des Objektes zurück. Geht man nun systematisch diskrete Punkte auf der Oberfläche durch und fasst sie zu Polygonen zusammen, so erhält man das entsprechende Polygonmodell:
  
procedure CreateObject(n: Integer; Phi : Parametrisierung; a1, e1, a2, e2 : Double);
+
<source lang="pascal">
var
+
procedure CreateObject(n: Integer; Phi : Parametrisierung; a1, e1, a2, e2 : Double);
  i,j: Integer;
+
var
  theata1, theta2, omega: Double;
+
  i,j: Integer;
begin
+
  theta1, theta2, omega: Double;
  for j:=0 to n do
+
begin
  begin
+
  for j:=0 to n do
    theta1 := ((e1-a1) / n)*j + a1;
+
  begin
    theta1 := ((e1-a1) / n)*(j+1) + a1;
+
    theta1 := ((e1-a1) / n)*j + a1;
 +
    theta2 := ((e1-a1) / n)*(j+1) + a1;
 
    
 
    
    glBegin(GL_QUAD_STRIP);
+
    glBegin(GL_QUAD_STRIP);
      for i:=0 to n do
+
      for i:=0 to n do
      begin
+
      begin
        omega:= ((e2-a1)/n)*i + a2;
+
        omega:= ((e2-a2)/n)*i + a2;
 
    
 
    
        glTexCoord2f(i/n,j/n);
+
        glTexCoord2f(i/n,j/n);
        glVertex3f(Phi(theta1, omega));
+
        glVertex3f(Phi(theta1, omega));
 
+
        glTexCoord2f(i/n,2*j/n);
+
        glTexCoord2f(i/n,2*j/n);
        glVertex3f(Phi(theta1, omega));
+
        glVertex3f(Phi(theta2, omega));
      end;
+
      end;
    glEnd;
+
    glEnd;
  end;
+
  end;
end;
+
end;</source>
  
 
=== Beispiele ===
 
=== Beispiele ===
 
==== Kugel ====
 
==== Kugel ====
  I1 := [0,Pi], I2 := [-Pi, Pi]
+
  I1 := [0,&pi;], I2 := [-&pi;, &pi;]
  (theta, omega) -> Phi(theta, omega) :=  
+
  (theta, omega) -> &phi;(theta, omega) :=  
 
                   (sin(theta)*cos(omega); sin(theta)*sin(omega); cos(theta) )
 
                   (sin(theta)*cos(omega); sin(theta)*sin(omega); cos(theta) )
 +
 
==== Torus ====
 
==== Torus ====
  I1 := I2 := [0,2*Pi]
+
  I1 := I2 := [0,2*&pi;]
 
  0 <= r,R  
 
  0 <= r,R  
  (theta, omega) -> Phi(theta, omega) :=  
+
  (theta, omega) -> &phi;(theta, omega) :=  
 
                   ((R + r*cos(theta))*cos(omega); (R + r*cos(theta))*sin(omega); r*sin(theta))
 
                   ((R + r*cos(theta))*cos(omega); (R + r*cos(theta))*sin(omega); r*sin(theta))
 +
 +
[[Kategorie:Technik_oder_Algorithmus]]

Aktuelle Version vom 2. Oktober 2010, 14:43 Uhr

Parametrisierte Geometrie

Viele mathematische, geometrische Objekte lassen sich leicht über eine Anzahl Parameter beschreiben, so dass man sie sehr leicht in Polygone oder sonstige Flächenstücke zerlegen kann. Für gewöhnlich ist im 3-dimensionalen Raum das Objekt durch 2 Parameter beschrieben, man hat also eine Funktion φ auf 2 Intervallen I1=[a1,e1], I2=[a2,e2] im 3D-Raum:

φ: I1xI2 -> R3

Setzt man also in φ werte aus I1xI2 ein, so bekommt man einen Punkt auf der Oberfläche des Objektes zurück. Geht man nun systematisch diskrete Punkte auf der Oberfläche durch und fasst sie zu Polygonen zusammen, so erhält man das entsprechende Polygonmodell:

procedure CreateObject(n: Integer; Phi : Parametrisierung; a1, e1, a2, e2 : Double);
var
  i,j: Integer;
  theta1, theta2, omega: Double;
begin
  for j:=0 to n do
  begin
    theta1 := ((e1-a1) / n)*j + a1;
    theta2 := ((e1-a1) / n)*(j+1) + a1;
  
    glBegin(GL_QUAD_STRIP);
      for i:=0 to n do
      begin
        omega:= ((e2-a2)/n)*i + a2;
  
        glTexCoord2f(i/n,j/n);
        glVertex3f(Phi(theta1, omega));
 
        glTexCoord2f(i/n,2*j/n);
        glVertex3f(Phi(theta2, omega));
      end;
    glEnd;
  end;
end;

Beispiele

Kugel

I1 := [0,π], I2 := [-π, π]
(theta, omega) -> φ(theta, omega) := 
                  (sin(theta)*cos(omega); sin(theta)*sin(omega); cos(theta) )

Torus

I1 := I2 := [0,2*π]
0 <= r,R 
(theta, omega) -> φ(theta, omega) := 
                  ((R + r*cos(theta))*cos(omega); (R + r*cos(theta))*sin(omega); r*sin(theta))