[發(fā)明專利]一種動(dòng)態(tài)幾何軟件中基于參數(shù)的坐標(biāo)系實(shí)現(xiàn)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911060049.5
• 申請(qǐng)日: 2019-11-01
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110826218B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-03-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 何義兵;管皓;林詠漁;馮清;堯剛;張景中
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 成都景中教育軟件有限公司
• 主分類號(hào): G06F30/20
• 分類號(hào): G06F30/20;G06F8/38
• 代理公司: 四川省成都市天策商標(biāo)專利事務(wù)所(有限合伙) 51213
• 代理人: 張秀敏

本發(fā)明公開(kāi)了一種動(dòng)態(tài)幾何軟件中基于參數(shù)的坐標(biāo)系實(shí)現(xiàn)方法，包括：創(chuàng)建用戶自定義坐標(biāo)系，包括原點(diǎn)、X軸、Y軸、端點(diǎn)控制點(diǎn)、單位長(zhǎng)度控制點(diǎn)和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊；單位長(zhǎng)度控制點(diǎn)用于實(shí)現(xiàn)更改軸的單位長(zhǎng)度；端點(diǎn)控制點(diǎn)用于更改坐標(biāo)系在動(dòng)態(tài)幾何畫(huà)布頁(yè)面的范圍；根據(jù)X軸和Y軸的屬性計(jì)算出網(wǎng)格對(duì)象的左上角和右下角位置；數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊為世界坐標(biāo)系坐標(biāo)與目標(biāo)坐標(biāo)系坐標(biāo)的矩陣變換；用戶進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換時(shí)，計(jì)算端點(diǎn)控制變量或單位長(zhǎng)度控制變量，并修改軸的偏移量、軸、網(wǎng)格和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊。本發(fā)明在同一工作環(huán)境下支持多坐標(biāo)系，能夠動(dòng)態(tài)的調(diào)整坐標(biāo)系的范圍、單位長(zhǎng)度以及創(chuàng)建不等比的坐標(biāo)系；可實(shí)現(xiàn)坐標(biāo)原點(diǎn)偏移的坐標(biāo)系。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及動(dòng)態(tài)幾何應(yīng)用軟件技術(shù)領(lǐng)域，具體的說(shuō)，是一種動(dòng)態(tài)幾何軟件中基于參數(shù)的坐標(biāo)系實(shí)現(xiàn)方法。

背景技術(shù)

基于動(dòng)態(tài)幾何的應(yīng)用軟件，主要用于數(shù)學(xué)、物理等理科的教學(xué)輔助軟件。坐標(biāo)系是理科常用輔助方法。常用的坐標(biāo)系種類有笛卡爾直角坐標(biāo)系、平面極坐標(biāo)系、柱面坐標(biāo)系和球面坐標(biāo)系。平面中常使用直角坐標(biāo)系和極坐標(biāo)系。我們常常需要借助坐標(biāo)系描述質(zhì)點(diǎn)的位置和方向、在不同的坐標(biāo)系中觀察圖形、在多個(gè)坐標(biāo)系中進(jìn)行圖形對(duì)比、調(diào)整坐標(biāo)系的范圍等。現(xiàn)有的動(dòng)態(tài)幾何軟件存在以下問(wèn)題：

a.坐標(biāo)系視圖占據(jù)了整個(gè)畫(huà)布頁(yè)面，不能在同一工作環(huán)境下支持多坐標(biāo)系；

b.不能動(dòng)態(tài)的調(diào)整坐標(biāo)系范圍和坐標(biāo)軸的1單位長(zhǎng)度；

c.不能將原點(diǎn)O(0,0)進(jìn)行偏移操作到非零位置；

因此，現(xiàn)有技術(shù)中的動(dòng)態(tài)幾何軟件不滿足不同場(chǎng)景的教學(xué)應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種動(dòng)態(tài)幾何軟件中基于參數(shù)的坐標(biāo)系實(shí)現(xiàn)方法，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中動(dòng)態(tài)幾何軟件同一工作環(huán)境不支持多坐標(biāo)系、不能動(dòng)態(tài)調(diào)整坐標(biāo)系范圍和坐標(biāo)軸的1單位長(zhǎng)度以及不能將原點(diǎn)O(0,0)進(jìn)行偏移操作到非零位置的問(wèn)題。

本發(fā)明通過(guò)下述技術(shù)方案解決上述問(wèn)題：

一種動(dòng)態(tài)幾何軟件中基于參數(shù)的坐標(biāo)系實(shí)現(xiàn)方法，包括：

創(chuàng)建用戶自定義坐標(biāo)系，用戶自定義坐標(biāo)系包括原點(diǎn)、X軸、Y軸、端點(diǎn)控制點(diǎn)、單位長(zhǎng)度控制點(diǎn)和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊；

所述單位長(zhǎng)度控制點(diǎn)包括單位長(zhǎng)度控制變量和單位控制點(diǎn)，用于根據(jù)單位控制點(diǎn)被拖動(dòng)前后的位置變換修改X軸和/或Y軸的單位長(zhǎng)度；

所述端點(diǎn)控制點(diǎn)包括端點(diǎn)控制變量和端點(diǎn)，用于根據(jù)端點(diǎn)被拖動(dòng)前后的位置變換修改坐標(biāo)系在動(dòng)態(tài)幾何畫(huà)布頁(yè)面的范圍；

還包括由X軸和Y軸創(chuàng)建的網(wǎng)格對(duì)象AxisGrid，根據(jù)X軸和Y軸的屬性計(jì)算出網(wǎng)格對(duì)象的左上角和右下角位置；

所述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊為世界坐標(biāo)系坐標(biāo)與目標(biāo)坐標(biāo)系坐標(biāo)的矩陣變換，用于在動(dòng)態(tài)幾何變換中將世界坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為目標(biāo)坐標(biāo)系坐標(biāo)或者將目標(biāo)坐標(biāo)系坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為世界坐標(biāo)；

用戶拖動(dòng)端點(diǎn)控制點(diǎn)或單位長(zhǎng)度控制點(diǎn)進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換時(shí)，根據(jù)位置坐標(biāo)變換，計(jì)算出端點(diǎn)控制變量或單位長(zhǎng)度控制變量，并根據(jù)計(jì)算結(jié)果修改軸的偏移量、軸、網(wǎng)格和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊；或者直接根據(jù)修改的軸的偏移量，修改軸、網(wǎng)格和重置數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊。

進(jìn)一步地，所述創(chuàng)建用戶自定義坐標(biāo)系的方法為：

A、選取一個(gè)點(diǎn)作為原點(diǎn)，記作O(o_x,o_y)；

B、指定X軸半軸長(zhǎng)為L(zhǎng)x，Y軸半軸長(zhǎng)為L(zhǎng)y，Lx＞0，Ly＞0；

C、分別創(chuàng)建X軸、Y軸的兩側(cè)端點(diǎn)坐標(biāo)：

創(chuàng)建X軸的端點(diǎn)控制變量ax，再由Lx的長(zhǎng)度乘以端點(diǎn)控制變量的值加上原點(diǎn)O的x坐標(biāo)，求得X軸的右側(cè)端點(diǎn)XR的x坐標(biāo)(Lx*ax+o_x)，X軸右側(cè)端點(diǎn)XR的y坐標(biāo)為o_y，即X軸右側(cè)端點(diǎn)XR(xr_x,xr_y)＝XR(Lx*ax+o_x,o_y)；