Beschreibungen und Beispiele zum Raytracer POV-Ray von Friedrich A. Lohmüller
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    3D Animationen mit POV-Ray
        Grundlagen und Beispiele zu Animationen.
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  3D Animation
  Inhaltsübersicht
  0. Grundlagen
     1. Beispiel
     2. Beispiel 2
     3. Bilder zu animierte Gif
     4. Von Bildern zum Video
     5. Grundbegriffe
     6. Animationsbefehle
  I. Zyklische Animationen
     1. Objekt-Rotation
     1.2. Planeten im Orbit
     1.3. Animierte Uhr
     2. Kamera-Rotation
     2.1. Kamera Geradeausflug
     3. Western-Kutschen
        -Problem
     3.1. Rollende Räder
     4. Zahnradgetriebe
     4.1. Rollende Kette
     4.2. Fahrradkette
     5. Pendelschwingung
     5.1. Newtonpendel
     5.2: Schaukelstuhl
     6. Federpendel
     7. Koppelstange
  > 7.1. Pleuelstange
     8. Psychedelic + Op-Art
     9. Zähler + Countdowns
    10. Faltung eines Würfels
  II. Nichtlineare Bewegungen
     1.0 Beschleunigung
          +Bremsen 1
     1.1 Beschleunigung
          + Bremsen 2
     2. Fallen + Hüpfen
     3. Beschleunigung nach
          physikalischen Formeln
     4. Geschwindigkeitssteuerung
          mit Spline-Funktionen
  III. Animationspfade
      mit Spline-Kurven
     1. Spline-Kurven
     2. Geschlossene Splines
     3. Animationspfade
                                                     

Kurbel mit Pleuelstange 

Zyklische Animation mit Sinus- und Kosinus-Funktion.


Kurbel mit Pleuelstange:
Vorgegeben bei der Bewegung sei der Drehwinkel "Wheel_angle" des Rades, der Radius des Ansatzpunktes der Pleuelstange "C_radius" und deren Länge "C_Rod_Len".
Damit errechnet sich nach untenstehender Zeichung die x- und y-Werte der Ansatz-Positionen der Pleuelstange und deren Drehwinkel
Man beachte: Sinus und Kosinus sind in POV-Ray Funktionen, welche den Winkelwert im Bogenmaß (Radiant) verlangen! Wenn "Wheel_angle" in Grad angegeben wird benötigt man daher die Umrechnung "radians(Wheel_angle)"!.

pleuel
pleuel

Szenen Beschreibung
für POV-Ray:
"con_rod1.ini" und
"con_rod1.pov"
#declare C_x =  C_radius * cos(radians(Wheel_angle));
#declare C_y =  C_radius * sin(radians(Wheel_angle));
#declare C_Rod_y = C_y;
#declare C_Rod_x = sqrt(C_Rod_Len*C_Rod_Len-C_Rod_y*C_Rod_y);
#declare C_Rod_Angle = degrees(atan2(C_Rod_y,C_Rod_x));

Man beachte: Für einen korrekten mechanischen Ablauf der Bewegung ist notwendig, dass die Lage der anschliessenden Kolbenstange genau mit der Höhe der Radmitte übereinstimmt. Daher konstruiert man das Rad mit Pleuel- und Kolbenstange zunächst mit der Mitte im Ursprung <0,0,0> und bewegt die gesamte Konstruktion an Schluss um den Radradius nach oben.
 
Einige Beispiele für Animationen dieser Art
findet man hier: 3D-Animations - Railroad (Lokomotiven)
und hier: 3D-Animations - Engineering (4- u. 6-Zylinder-Motoren).

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© Friedrich A. Lohmüller, 2010
http://www.f-lohmueller.de