AGB  ·  Datenschutz  ·  Impressum  







Anmelden
Nützliche Links
Registrieren
Zurück Delphi-PRAXiS Programmierung allgemein Programmieren allgemein [Mathematik] Suche Vektoren für Körper
Thema durchsuchen
Ansicht
Themen-Optionen

[Mathematik] Suche Vektoren für Körper

Ein Thema von Codewalker · begonnen am 1. Mai 2012 · letzter Beitrag vom 3. Mai 2012
Antwort Antwort
Seite 2 von 2     12   
Bjoerk

Registriert seit: 28. Feb 2011
Ort: Mannheim
1.384 Beiträge
 
Delphi 10.4 Sydney
 
#11

AW: [Mathematik] Suche Vektoren für Körper

  Alt 2. Mai 2012, 13:26
Zuerst ermittelst du dir mit einer Polyeder-Routine den Mittelpunkt M des räumlichen Körpers. Danach für jede Begrenzungsfläche den Mittelpunkt S2(i) am ebenen Ersatzsystem (N-Eck). Da der Schwerpunkt der Flächen in den jeweiligen Ebenen liegt, sollte die Transformation in die wirkliche räumliche Lage S3(i) nicht so schwierig sein. Deine Vektoren sind dann M, S3(i).

// Edit: Muss suchen.. Wenn ich was finde, poste ich was.

Geändert von Bjoerk ( 2. Mai 2012 um 13:29 Uhr) Grund: Edit
  Mit Zitat antworten Zitat
Bjoerk

Registriert seit: 28. Feb 2011
Ort: Mannheim
1.384 Beiträge
 
Delphi 10.4 Sydney
 
#12

AW: [Mathematik] Suche Vektoren für Körper

  Alt 3. Mai 2012, 15:58
Ich hab' bezüglich der Transformation nichts gefunden, nur eine alte Studienarbeit (Polyeder). Interessiert dich das?
  Mit Zitat antworten Zitat
Benutzerbild von Codewalker
Codewalker

Registriert seit: 18. Nov 2005
Ort: Ratingen
945 Beiträge
 
Delphi XE2 Professional
 
#13

AW: [Mathematik] Suche Vektoren für Körper

  Alt 3. Mai 2012, 17:36
Da ich in meinen Berechnungen die Tranformation, Rotation und Skalierung ignorieren kann .... JA, Interesse ist da
  Mit Zitat antworten Zitat
Bjoerk

Registriert seit: 28. Feb 2011
Ort: Mannheim
1.384 Beiträge
 
Delphi 10.4 Sydney
 
#14

AW: [Mathematik] Suche Vektoren für Körper

  Alt 3. Mai 2012, 18:59
Exklusiv für die DP von DOS Basic nach Delphi gestern umgeschrieben.

Nicht groß getestet, sollte aber funktionieren.

Delphi-Quellcode:
unit uPolyeder; // (c) 28.04.1985, 2.05.2012 Thomas Abel, Edgar Zocher

interface

uses
  SysUtils, Dialogs;

const
  MaxPoints = 500; // NEck (Sprich N-Eck), Polyeder
  MaxBegrenzungsEbenen = 50; // Polyeder
  MaxPointsJeBegrenzungsEbene = 20; // Polyeder

type
  TD2Point = record
    X, Y: double;
  end;
  TD2Points = array [0..MaxPoints] of TD2Point; // Siehe auch CloseNEck

  TNEck = class
  private
    FCount: integer; // Anzahl der Punkte
    FPoints: TD2Points;
    function Determinante(const I: integer): double;
    procedure CloseNEck;
    function GetPoint(Index: integer): TD2Point;
    procedure SetPoint(const Index: integer; const X, Y: double);
    procedure PutPoint(Index: integer; const Value: TD2Point);
  public
    property Points[Index: integer]: TD2Point read GetPoint write PutPoint;
    property Count: integer read FCount;
    procedure Clear;
    procedure AddPoint(const X, Y: double); overload;
    procedure AddPoint(const Index: integer); overload;
    procedure DelPoint(const Index: integer);
    procedure InsPoint(const Index: integer; const X, Y: double);
    function Schwerpunkt: TD2Point;
    function Flaeche: double;
    constructor Create;
  end;

  TD3Point = record
    X, Y, Z: double;
    Exist: boolean;
  end;
  TD3Points = array [0..MaxPoints - 1] of TD3Point;

  TBegrenzungsEbene = record
    Count: integer;
    PointNumbers: array [0..MaxPointsJeBegrenzungsEbene - 1] of integer;
    procedure AddPointNumber(const Value: integer);
    procedure DelPointNumber(const Index: integer);
    procedure InsPointNumber(const Index, Value: integer);
    procedure Clear;
  end;
  TBegrenzungsEbenen = array [0..MaxBegrenzungsEbenen - 1] of TBegrenzungsEbene;
  TPolyederPoints = array [1..3, 1..3] of double;

  TPolyeder = class
  private
    FN: integer; // Anzahl der BegrenzungsEbenen
    FCount: integer; // Anzahl der Punkte
    FPoints: TD3Points;
    FEbenen: TBegrenzungsEbenen;
    function Determinante(const U, V, W: integer): double;
    function PolyederPoints(const U, V, W: integer): TPolyederPoints;
    function GetBegrenzungsEbene(Index: integer): TBegrenzungsEbene;
    function GetPoint(Index: integer): TD3Point;
    procedure SetPoint(const Index: integer;
      const X, Y, Z: double; const Exist: boolean);
    procedure PutPoint(Index: integer; const Value: TD3Point);
    procedure PutBegrenzungsEbene(Index: integer;
      const Value: TBegrenzungsEbene);
  public
    property Points[Index: integer]: TD3Point read GetPoint write PutPoint;
    property Ebenen[Index: integer]: TBegrenzungsEbene
      read GetBegrenzungsEbene write PutBegrenzungsEbene;
    property Count: integer read FCount;
    property N: integer read FN;
    procedure Clear;
    procedure AddPoint(const X, Y, Z: double);
    procedure DelPoint(const Index: integer);
    procedure InsPoint(const Index: integer; const X, Y, Z: double);
    procedure AddBegrenzungsEbene(const PointNumbers: array of integer);
    procedure DelBegrenzungsEbene(const Index: integer);
    procedure InsBegrenzungsEbene(const Index: integer;
      const PointNumbers: array of integer);
    function Schwerpunkt: TD3Point;
    function Volumen: double;
    constructor Create;
  end;

implementation

{ NEck }

function TNEck.GetPoint(Index: integer): TD2Point;
begin
  Result:= FPoints[Index];
end;

procedure TNEck.PutPoint(Index: integer; const Value: TD2Point);
begin
  FPoints[Index]:= Value;
end;

procedure TNEck.SetPoint(const Index: integer; const X, Y: double);
begin
  FPoints[Index].X:= X;
  FPoints[Index].Y:= Y;
end;

procedure TNEck.AddPoint(const X, Y: double);
begin
  Inc(FCount);
  SetPoint(FCount - 1, X, Y);
end;

procedure TNEck.AddPoint(const Index: integer);
begin
  AddPoint(FPoints[Index].X, FPoints[Index].Y);
end;

procedure TNEck.DelPoint(const Index: integer);
var
  I: integer;
begin
  for I:= Index to FCount - 2 do
    FPoints[I]:= FPoints[I + 1];
  Dec(FCount);
end;

procedure TNEck.InsPoint(const Index: integer; const X, Y: double);
var
  I: integer;
begin
  Inc(FCount);
  for I:= FCount - 1 downto Index + 1 do
    FPoints[I]:= FPoints[I - 1];
  SetPoint(Index, X, Y)
end;

function TNEck.Determinante(const I: integer): double;
begin
  Result:= FPoints[I].X * FPoints[I + 1].Y - FPoints[I].Y * FPoints[I + 1].X;
end;

procedure TNEck.CloseNEck;
begin
  FPoints[FCount].X:= FPoints[0].X;
  FPoints[FCount].Y:= FPoints[0].Y;
end;

function TNEck.Flaeche: double;
var
  I: integer;
begin
  Result:= 0;
  CloseNEck;
  for I:= 0 to FCount - 1 do
    Result:= Result + Determinante(I) / 2;
end;

function TNEck.Schwerpunkt: TD2Point;
var
  I: integer;
begin
  Result.X:= 0;
  Result.Y:= 0;
  CloseNEck;
  for I:= 0 to FCount - 1 do
  begin
    Result.X:= Result.X + (FPoints[I].X + FPoints[I + 1].X) * Determinante(I) / 6;
    Result.Y:= Result.Y + (FPoints[I].Y + FPoints[I + 1].Y) * Determinante(I) / 6;
  end;
  Result.X:= Result.X / Flaeche;
  Result.Y:= Result.Y / Flaeche;
end;

procedure TNEck.Clear;
begin
  FCount:= 0;
end;

constructor TNEck.Create;
begin
  inherited Create;
  Clear;
end;

{ TBegrenzungsEbene }

procedure TBegrenzungsEbene.Clear;
begin
  Count:= 0;
end;

procedure TBegrenzungsEbene.AddPointNumber(const Value: integer);
begin
  Inc(Count);
  PointNumbers[Count - 1]:= Value;
end;

procedure TBegrenzungsEbene.DelPointNumber(const Index: integer);
var
  I: integer;
begin
  for I:= Index to Count - 2 do
    PointNumbers[I]:= PointNumbers[I + 1];
  Dec(Count);
end;

procedure TBegrenzungsEbene.InsPointNumber(const Index, Value: integer);
var
  I: integer;
begin
  Inc(Count);
  for I:= Count - 1 downto Index + 1 do
    PointNumbers[I]:= PointNumbers[I - 1];
  PointNumbers[Index]:= Value;
end;

{ TPolyeder }

function TPolyeder.GetPoint(Index: integer): TD3Point;
begin
  Result:= FPoints[Index];
end;

procedure TPolyeder.PutPoint(Index: integer; const Value: TD3Point);
begin
  FPoints[Index]:= Value;
end;

procedure TPolyeder.SetPoint(const Index: integer;
  const X, Y, Z: double; const Exist: boolean);
begin
  FPoints[Index].X:= X;
  FPoints[Index].Y:= Y;
  FPoints[Index].Z:= Z;
  FPoints[Index].Exist:= Exist;
end;

procedure TPolyeder.AddPoint(const X, Y, Z: double);
begin
  Inc(FCount);
  SetPoint(FCount - 1, X, Y, Z, true);
end;

procedure TPolyeder.DelPoint(const Index: integer);
var
  I: integer;
begin
  for I:= Index to FCount - 2 do
    FPoints[I]:= FPoints[I + 1];
  FPoints[FCount - 1].Exist:= false;
  Dec(FCount);
end;

procedure TPolyeder.InsPoint(const Index: integer; const X, Y, Z: double);
var
  I: integer;
begin
  Inc(FCount);
  for I:= FCount - 1 downto Index + 1 do
    FPoints[I]:= FPoints[I - 1];
  SetPoint(Index, X, Y, Z, true);
end;

function TPolyeder.GetBegrenzungsEbene(Index: integer): TBegrenzungsEbene;
begin
  Result:= FEbenen[Index];
end;

procedure TPolyeder.PutBegrenzungsEbene(Index: integer;
  const Value: TBegrenzungsEbene);
begin
  FEbenen[Index]:= Value;
end;

procedure TPolyeder.AddBegrenzungsEbene(const PointNumbers: array of integer);
var
  I: integer;
begin
  Inc(FN);
  for I:= 0 to Length(PointNumbers) - 1 do
    FEbenen[FN - 1].AddPointNumber(PointNumbers[I]);
end;

procedure TPolyeder.DelBegrenzungsEbene(const Index: integer);
var
  I: integer;
begin
  for I:= Index to FN - 2 do
    FEbenen[I]:= FEbenen[I + 1];
  Dec(FN);
end;

procedure TPolyeder.InsBegrenzungsEbene(const Index: integer;
  const PointNumbers: array of integer);
var
  I: integer;
  Value: TBegrenzungsEbene;
begin
  Value.Clear;
  for I:= 0 to Length(PointNumbers) - 1 do
    Value.AddPointNumber(PointNumbers[I]);
  Inc(FN);
  for I:= FN - 1 downto Index + 1 do
    FEbenen[I]:= FEbenen[I - 1];
  FEbenen[Index]:= Value;
end;

function TPolyeder.PolyederPoints(const U, V, W: integer): TPolyederPoints;
begin
  if not FPoints[U].Exist then
    raise Exception.Create('Punkt '+IntToStr(U) + ' existiert nicht.');
  if not FPoints[V].Exist then
    raise Exception.Create('Punkt '+IntToStr(V) + ' existiert nicht.');
  if not FPoints[W].Exist then
    raise Exception.Create('Punkt '+IntToStr(W) + ' existiert nicht.');
  Result[1, 1]:= FPoints[U].X;
  Result[2, 1]:= FPoints[U].Y;
  Result[3, 1]:= FPoints[U].Z;
  Result[1, 2]:= FPoints[V].X;
  Result[2, 2]:= FPoints[V].Y;
  Result[3, 2]:= FPoints[V].Z;
  Result[1, 3]:= FPoints[W].X;
  Result[2, 3]:= FPoints[W].Y;
  Result[3, 3]:= FPoints[W].Z;
end;

function TPolyeder.Determinante(const U, V, W: integer): double;
var
  P: TPolyederPoints;
begin
  P:= PolyederPoints(U, V, W);
  Result:= P[1, 1] * (P[2, 2] * P[3, 3] - P[3, 2] * P[2, 3])
    - P[2, 1] * (P[1, 2] * P[3, 3] - P[3, 2] * P[1, 3])
    + P[3, 1] * (P[1, 2] * P[2, 3] - P[2, 2] * P[1, 3]);
end;

function TPolyeder.Volumen: double;
var
  I, J, U, V, W: integer;
  E: TBegrenzungsEbene;
begin
  Result:= 0;
  for I:= 0 to FN - 1 do
  begin
    E:= FEbenen[I];
    U:= E.PointNumbers[0];
    V:= E.PointNumbers[1];
    for J:= 2 to E.Count - 1 do
    begin
      W:= E.PointNumbers[J];
      Result:= Result + Determinante(U, V, W) / 6;
      V:= W;
    end;
  end;
end;

function TPolyeder.Schwerpunkt: TD3Point;
var
  I, J, U, V, W, k1, k2: integer;
  E: TBegrenzungsEbene;
  M: array [1..3] of double;
  T: double;
  P: TPolyederPoints;
begin
  for k1:= 1 to 3 do
    M[k1]:= 0;
  for I:= 0 to FN - 1 do
  begin
    E:= FEbenen[I];
    U:= E.PointNumbers[0];
    V:= E.PointNumbers[1];
    for J:= 2 to E.Count - 1 do
    begin
      W:= E.PointNumbers[J];
      P:= PolyederPoints(U, V, W);
      for k1:= 1 to 3 do
      begin
        T:= 0;
        for k2:= 1 to 3 do
          T:= T + P[k1, k2];
        M[k1]:= M[k1] + Determinante(U, V, W) / 24 * T;
      end;
      V:= W;
    end;
  end;
  Result.X:= M[1] / Volumen;
  Result.Y:= M[2] / Volumen;
  Result.Z:= M[3] / Volumen;
end;

procedure TPolyeder.Clear;
var
  I: integer;
begin
  FCount:= 0;
  FN:= 0;
  for I:= 0 to MaxBegrenzungsEbenen - 1 do
    FEbenen[I].Clear;
  for I:= 0 to MaxPoints - 1 do
    FPoints[I].Exist:= false;
end;

constructor TPolyeder.Create;
begin
  inherited Create;
  Clear;
end;

end.
Delphi-Quellcode:
unit PolyederUnit1;

interface

uses
  Windows, Messages, SysUtils, Variants, Classes, Graphics, Controls, Forms,
  Dialogs, StdCtrls, uPolyeder;

type
  TForm1 = class(TForm)
    Button1: TButton;
    Button2: TButton;
    procedure Button1Click(Sender: TObject);
    procedure Button2Click(Sender: TObject);
  end;

var
  Form1: TForm1;

implementation

{$R *.dfm}

procedure TForm1.Button1Click(Sender: TObject);
var
  ANEck: TNEck;
begin
  ANEck:= TNEck.Create;
  try
    // Vorhandene Flächen mathematisch positiv umfahren
    ANEck.AddPoint(0, 0);
    ANEck.AddPoint(10, 0);
    ANEck.AddPoint(10, 5);
    ANEck.AddPoint(0, 5); // Nr. 3

    // Aussparungen mathematisch negativ umfahren
    ANEck.AddPoint(1, 4); // Nr. 4
    ANEck.AddPoint(9, 4);
    ANEck.AddPoint(9, 1);
    ANEck.AddPoint(1, 1);
    ANEck.AddPoint(4); // Teilfläche schließen
    ANEck.AddPoint(3); // Aussparung schließen

    ShowMessage(FloatToStr(ANEck.Flaeche));

    ShowMessage(FloatToStr(ANEck.Schwerpunkt.X));
    ShowMessage(FloatToStr(ANEck.Schwerpunkt.Y));
  finally
    ANEck.Free;
  end;
end;

procedure TForm1.Button2Click(Sender: TObject);
var
  APolyeder: TPolyeder;
begin
  APolyeder:= TPolyeder.Create;
  try
    APolyeder.AddPoint(0, 0, 0);
    APolyeder.AddPoint(10, 0, 0);
    APolyeder.AddPoint(10, 5, 0);
    APolyeder.AddPoint(0, 5, 0);
    APolyeder.AddPoint(10, 5, 20);

    // Begrenzungsflächen mathematisch positiv umfahren
    APolyeder.AddBegrenzungsEbene([0, 1, 4]);
    APolyeder.AddBegrenzungsEbene([1, 2, 4]);
    APolyeder.AddBegrenzungsEbene([2, 3, 4]);
    APolyeder.AddBegrenzungsEbene([3, 0, 4]);
    APolyeder.AddBegrenzungsEbene([0, 3, 2, 1]);

    ShowMessage(FloatToStr(APolyeder.Volumen));

    ShowMessage(FloatToStr(APolyeder.Schwerpunkt.X));
    ShowMessage(FloatToStr(APolyeder.Schwerpunkt.Y));
    ShowMessage(FloatToStr(APolyeder.Schwerpunkt.Z));
  finally
    APolyeder.Free;
  end;
end;

end.
  Mit Zitat antworten Zitat
Antwort Antwort
Seite 2 von 2     12   


Forumregeln

Es ist dir nicht erlaubt, neue Themen zu verfassen.
Es ist dir nicht erlaubt, auf Beiträge zu antworten.
Es ist dir nicht erlaubt, Anhänge hochzuladen.
Es ist dir nicht erlaubt, deine Beiträge zu bearbeiten.

BB-Code ist an.
Smileys sind an.
[IMG] Code ist an.
HTML-Code ist aus.
Trackbacks are an
Pingbacks are an
Refbacks are aus

Gehe zu:

Impressum · AGB · Datenschutz · Nach oben
Alle Zeitangaben in WEZ +1. Es ist jetzt 04:58 Uhr.
Powered by vBulletin® Copyright ©2000 - 2024, Jelsoft Enterprises Ltd.
LinkBacks Enabled by vBSEO © 2011, Crawlability, Inc.
Delphi-PRAXiS (c) 2002 - 2023 by Daniel R. Wolf, 2024 by Thomas Breitkreuz