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in POV-Ray
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Darstellung mathematischer Funktionen in einem 2D Koordinatensystem.
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Mathematischen Funktionen mit POV-Ray als "Funktionsplotter"
Objekte: "plane, cylinder, cone, sphere"
Methoden: "color_map, layered textures, #macro, #while"
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Zur Darstellung von mathematischen Funktionen nehmen wir eine
gerasterte Fläche mit 2D-Koordinatenachsen als Hintergrund.
Um ein quadratisches Blickfeld zu erhalten müssen wir eine
Auflösung, wie etwa folgende
[600x600, No AA, mosaic]
width="600"
height="60" 0
Antialias=Off
+SP16
+B1024
in der Datei "quickres.ini" von POV-Ray einstellen.
(Hierzu öffnet man "tools", "Edit resolution INI file"
und fügt den obigen Textabschnitt an geeigneter Stelle in die vorhandenen
Einstellungen ein. Nach einem Neustart von POV-Ray 3.6 steht auch die so
definierte Bildauflösung zur Auswahl.)
Alternativ kann man auch einfach die Zeile +h600 +w600
in der Kommandozeile (weißes Feld neben der Auflösungseinstellung!)
des POV-Ray Editors einfügen.
Um eine Funktion wie etwa "f(x) = 0.5*x + 3" zu zeichnen, benutzen wir
kleine Kugeln, welche mit einer While-Schleife dicht aneinandergefügt werden:
union{
#declare X = -5.5; // start X
#declare EndX = 5.5; // end X
#while ( X < EndX )
sphere{ <0,0,0>,0.025
pigment{ color rgb<1,0.65,0> }
translate< X,0.5*X+3, 0>}
#declare X = X + 0.002; // next Nr
#end // --------------- end of loop
} // end of union
//------------------------------------- end
Achtung: Schreiben Sie "X" (Großbuchstabe!) und nicht "x".
( Der Kleinbuchstabe "x" ist ein reserviertes Schlüsselwort
als Abkürzung des Vektors "<1,0,0;>" !)
POVRay version 3.1, 3.5:
Schreiben Sie "X*X" for "x2",
bzw. "(X-2)*(X-2)*(X-2)" für "(x-2)3".
Wenn wir eine Funktion zeichnen wollen, welche einen Term enthält,
in dem ein "division by zero"-Fehler
auftauchen kann, können wir die Schleife vor diesem Fehler
durch einen #if-Befehl schützen. Die ist nicht unbedingt nötig, da
POV-Ray selbst in der Lage ist einen Nenner des Werts Null zu erkennen.
Beispiel:
union{
#declare X = -5.5; // start X
#declare EndX = 5.5; // end X
#while ( X < EndX )
#if ( (X - 2 != 0) )
sphere{ <0,0,0>,0.025
pigment{ color rgb<1,0.65,0> }
translate< X, 1/4*3/(X-2)-3, 0>}
#end
#declare X = X + 0.001; // next Nr
#end // --------------- end of loop
} // end of union
//--------------------------------------- end |
Beispiele mathematischer Funktionen
Download der Scenenbeschreibungen für POV-Ray hier:
Beispiel 1,
Beispiel 2,
Beispiel 3
Beispiel 4,
Beispiel 5,
Beispiel 6
Weitere Beispiele finden Sie in der Sektion "Math functions"
in meinem "Insert Menu Add-on".
Schreibweise der wichtigsten mathematischen Funktionen in POV-Ray:
abs(X)= Betrag von X = absolute value of X.
pow(X,Y) = Potenzierung: X hoch Y = exponent: X raised to the power Y
sqrt(X) = Quadratwurzel aus X = square root of X
int(X) = Ganzzahlanteil von X = integer part of X
mod(X,Y) = X modulo Y =((X/Y)-int(X/Y))*Y
div(X,Y) = Ganzzahlanteil von (X/Y) = integer part of (X/Y)
max(X,Y,...) = maximum of two or more float values
min(X,Y,...) = minimum of two or more float values
degrees(X) = rechnet Radiant in Grad um = converts radians to degrees
radians(X) = rechnet Grad in Radiant um = X*pi/180.0
sin(X) = Sinus von X = sine of X
cos(X) = Kosinus von X = cosine of X
tan(X) = Tangens von X = tangent of X
sinh(X) = Sinus hyperbolikus von X = hyperbolic sine of X
cosh(X) = Kosinus hyperbolikus von X = hyperbolic cosine of X
tanh(X) = Tangens hyperbolikus von X = hyperbolic tangent of X
asin(X) = Arcus-Sinus von X = arc-sine of X
acos(X) = Arcus-Kosinus von X = arc-cosine of X
atan2(X,Y) = Arcus-Tangens von X = arc-tangent of (X/Y)
asinh(X) = Invers Sinus hyperbolikus = invers hyperbolic sine of X
acosh(X) = Invers Kosinus hyperbolikus = inverse hyperbolic cosine of X
atanh(X) = Invers Tangens hyperbolikus = invers hyperbolic tangent of X
exp(X) = Exponentialfunktion e hoch X = exponential of X
log(X) = Logarithmus von X = logarithm of X
ln(X) = natürlicher Logarithmus von X = natural logarithm of X
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Mathematische Funktionen
Beispiele
Download der Szenenbeschreibungen für POV-Ray:
Beispiel 1.
Download der Szenenbeschreibungen für POV-Ray:
Beispiel 2.
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Beispiel 3.
Download der Szenenbeschreibungen für POV-Ray:
Beispiel 4.
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Beispiel 5.
Download der Szenenbeschreibungen für POV-Ray:
Beispiel 6.
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