Графический пакет системы Mathematica

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 18 Апреля 2013 в 03:11, курсовая работа

Описание работы

Нечто подобное наблюдается и в компьютерной графике. Поначалу графические редакторы (притом с весьма ограниченными возможностями) были предназначены для вычерчивания весьма ограниченного набора графических примитивов (в основном, точек и отрезков) на плоскости. Несколько позже набор графических примитивов был значительно расширен. Затем появились графические операции для изображения трехмерных образов, потом было добавлено еще одно измерение – время. Так в графические редакторы вошло движение и появилось компьютерное немое кино, которое почти сразу же обрело звук и тем самым превратилось в полноценное мультимедиа.

Содержание работы

Введение……………………………………………………………………………………....3
Глава I. Двумерная графика 5
1.1.Двумерная графика. Графическая функция Plot. 5
1.2.Опции функции Plot 7
1.3.Директивы двумерной графики 10
1.4.Построение графика по точкам (функция List Plot) 12
1.5.Получение информации о графических объектах 13
1.6.Перестроение и комбинирование графиков 15
1.7.Примитивы двумерной графики 16
1.8.Графики функций, заданных в параметрической форме 18
Глава II. Трехмерная графика 21
2.1.Трехмерная графика. Построение контурных графиков. 21
2.2.Построение графиков поверхностей (функция Plot 3D) 24
2.3.Опции и директивы трехмерной графики 25
2.4.Графическая функция ListPlot3D 30
2.5.Параметрическая трехмерная графика. 31
2.6.Построение фигур, пересекающихся в пространстве 35
2.7.Функция Graphics3D, ее опции и примитивы 37
2.8.Вставка графических и иных объектов 39
Заключение…………………………………………………………………………………..43
Список литературы……………………………………………………………

Файлы: 1 файл

курсавая работа.docx

— 1.62 Мб (Скачать файл)

 
Рис. 2.24. Построение взаимно пересекающихся плоских многоугольников в пространстве

Здесь каждый из многоугольников формируется  с помощью функции пользователя randpoly [n_], в теле которой используется примитив Polygon. Эта функция формирует случайные многоугольники, выводимые затем функцией-директивой Show.

2.8.Вставка графических и иных объектов

 

Более широкие возможности предоставляет вставка объектов. Она реализуется командой Insert Object из меню Edit. Эта команда открывает окно со списком возможных приложений, которые могут экспортировать объекты в систему Mathematica.

Если, к примеру, выбрать в качестве объекта рисунок графического редактора Paint, то на экране появится окно редактора (рис.2.25.). Теперь в этом редакторе можно создавать любые изображения, например, вроде рожицы, квадрата и эллипса, представленных в окне редактора на рис.2.25.

 
Рис. 2.25. Подготовка объекта в среде графического редактора Paint, вызванного из документа системы Mathematica

Если теперь закрыть окно редактора, то созданный рисунок появится в  ячейке вывода документа системы  Mathematica (рис. 2.26.). Его можно выделять, растягивать в разных направлениях, перемещать и т. д.

 
Рис. 2.26.Пример вставленного объекта, созданного в среде графического редактора Paint

Вставка объекта отличается от импорта  рисунков (или текстов) одним принципиально  важным обстоятельством – объект может редактироваться с автоматическим вызовом приложения, в котором  он был создан. Для редактирования объекта, например нашего рисунка, достаточно сделать на нем двойной щелчок. Произойдет загрузка графического редактора, и мы увидим картину, подобную приведенной на рис. 2.26, – в нашем распоряжении будет окно редактора с рисунком, который можно произвольно изменять. После закрытия окна редактора новый рисунок появится в месте вставки.

Разумеется, объектами вставки  могут быть не только рисунки, но также  тексты и документы других систем. Интересно оценить, насколько Mathematica восприимчива к другим математическим системам. Увы, эта "высокопоставленная мадам" очень критична к своим возможным партнерам или соперницам. Так, она не воспринимает системы Maple V и MATLAB, которые способны соперничать с ней по своим возможностям и скорости работы. Не понимает система и такую "мелочь", как системы начального уровня Derive и MuPAD.

Зато Mathematica сравнительно благосклонно относится к системе Mathcad, известной своим бесподобным интерфейсом и, главное, возможностями задания в документах сложных формул в их вполне естественном виде. Рисунок 2.27. показывает подготовку в Mathcad графика трех функций и вычисление определенного интеграла.

 
Рис.2.27..Подготовка в Mathcad графика функций и вычисление определенного интеграла

Mathematica не способна воспринимать документ Mathcad целиком, если в нем больше одного блока, ибо каждый блок воспринимается как отдельный объект. Поэтому приходится располагать блоки Mathcad (поочередно выделяя их) в отдельных ячейках системы Mathematica, что и показано на рис. 2.28.

 
Рис.2.28. Документ системы Mathematica с двумя объектами из документа Mathcad

Из этого следует, что Mathematica реализует полноценную объектную связь еще далеко не со всеми программами. И, по всей видимости, это сделано разработчиками намеренно. Не случайно пары "Mathematica – Word" и "Mathematica – Excel" поставляются фирмой Wolfram как самостоятельные программные продукты. 

Заключение

В соответствии с поддержанной многими  выдающимися математиками концепцией Давида Гильберта, математика может  обойтись без чертежей и графиков. Но многие выдающиеся математики (в  их числе и Давид Гильберт), не говоря уже о выдающихся художниках-математиках (таких, как Анатолий Тимофеевич Фоменко), всегда объясняли самые абстрактные идеи математики с помощью не только выкладок, но и ярких, часто цветных чертежей и рисунков – подлинных произведений изобразительного искусства. Это и понятно. Ведь не только, а подчас и не столько формулы служат стимулом для генерации новых идей, сколько яркие, запоминающиеся образы. И в системе Mathematica предусмотрены разнообразные средства создания графиков, чертежей и даже произведений компьютерного искусства, способных удовлетворить самый изысканный вкус и оживить лекцию по самым абстрактным разделам математики.

.И уж совсем невозможно представить себе инженерную деятельность и производство без чертежей. И потому в системе Mathematica есть не только традиционные средства построения графиков функций одной и нескольких переменных, но и средства построения разнообразных диаграмм, применяемые представителями гуманитарных наук.

В ходе написания  курсовой работы я изучил :

  • Строить двумерные и трехмерные графики различного вида.
  • Использовать опции графических функций для форматирования графиков.
  • Применять графические директивы.
  • Строить графики по точкам.
  • Использовать графические примитивы.
  • Вставлять в документы графические и иные объекты.

 

 Список литературы

  1. Дьяконов В. П. Mathematica 4. Учебный курс. — СПб.: «ПИТЕР», 2001.
  2. Е.М. Воробьев. «Введение в систему MATHEMATICA
  3. О.А. Кашина, Э.Ю. Лернер. «Пакет MATHEMATICA: практические сюжеты»
  4. О.А. Кашина, Э.Ю. Лернер. «Пакет MATHEMATICA: первые уроки»
  5. Морозов А. А., Таранчук В. Б. Программирование задач численного анализа в системе Mathematica: Учеб. пособие.- Мн.: БГПУ, 2005.
  6. Лернер Э.Ю., Кашина О.А. Пакет Mathematica: практические сюжеты. Казань, КГУ, 2005.
  7. В. Дьяконов, Ю. Новиков, В. Рычаков. Компьютер для студента. Самоучитель. СПб.: «ПИТЕР», 2000.
  8. Шмидский Яков Константинович. Mathematica 5. Самоучитель. Система символьных, графических и численных вычислений. М.: «Диалектика», 2004.
  9. http://www.wolfram.com
  10. http://ru.wikipedia.org/wiki/Mathematica

     11. Дьяконов В.П. Mathematica 3/4 с пакетами расширений – М.:

     Нолидж, 2000.


Информация о работе Графический пакет системы Mathematica