[发明专利]基于变量及数学表达式的动态几何软件的实现方法

说明书

技术领域

本发明涉及计算机制图领域，特别涉及一种基于变量及数学表达式的动态几何软件的实现方法。

背景技术

目前，市面上流行的动态几何软件都是基于有向无环图的方式来存储几何对象及其之间的关系。用户主动改变某个几何对象时，系统首先会判定该几何对象在有向无环图中的位置，如果当前的几何对象没有父节点，则直接移动该对象，并遍历图中的子孙元素，根据相应的几何关系移动，完成几何元素的动态改变；如果当前的几何对象有父节点，则向上查找直到找到没有父节点的元素进行移动，并遍历图中的子孙元素，然后根据相应的几何关系移动。但是基于有向无环图的方式存储几何对象及对象之间的关系存在以下不足：

(1)在移动几何元素的过程中只能按照系统预定义的约束关系来进行变换。例如，系统预定义了中点的构造方法，用户才能构造出两点之间或线段的中点，如果系统未有充分的预定义，用户也无法构造出三等分点等特殊的几何关系；

(2)用户只能以自由点为基本单位进行变换，所有的几何变换最终都是基于自由点变换，因此在应用过程中具有很大的局限性。

发明内容

【要解决的技术问题】

本发明的目的是提供一种基于变量及数学表达式的动态几何软件的实现方法，以解决目前的动态几何软件构造方法少以及应用局限大的问题。

【技术方案】

本发明是通过以下技术方案实现的。

本发明涉及一种基于变量及数学表达式的动态几何软件的实现方法，该方法包括：

步骤A：根据用户构造的自由点的维数生成变量，并将生成的变量保存至变量库；

步骤B：根据用户选择的几何关系的数学表达式生成几何元素，所述几何关系的数学表达式为系统预定义的几何关系对应的数学表达式或用户输入的自定义的数学表达式；

步骤C：为自由点或几何元素选定影响变量，所述影响变量的维数与自由点或几何元素的维数相同；

步骤D：当移动自由点或几何元素时，根据自由点或几何元素的移动位移计算影响变量的最新值，然后计算出所有与影响变量相关的数学表达式的最新值。

作为一种优选的实施方式，所述方法还包括步骤E：

初始化变量滑竿，从变量库中选择关联变量，将变量滑竿与选择的关联变量进行关联；

作为另一种优选的实施方式，当拖动变量滑竿时，根据变量滑竿的移动位移计算关联变量的最新值，然后计算出所有与关联变量相关的数学表达式的最新值。

作为另一种优选的实施方式，所述步骤B还包括：为用户选择的几何关系的数学表达式分配变量名并保存至变量库。

作为另一种优选的实施方式，所述初始化变量滑竿具体包括：设置变量滑竿最大值、最小值和步长。

作为另一种优选的实施方式，所述步骤C还包括：如果所选择的影响变量的个数大于1，则设置每个影响变量的权重系数。

作为另一种优选的实施方式，所述自由点的维数为2或3。

【有益效果】

本发明提出的技术方案具有以下有益效果：

(1)无需再用有向无环图存储几何元素及几何元素之间的关系，降低了复杂度；

(2)对几何元素的控制可以精确到控制某个变量，而不是以自由点为基础单位，因此增大了应用范围；

(3)用户可以通过自定义表达式来构造系统未预定义的特殊几何关系，因此应用更灵活。

附图说明

图1为本发明实施例一提供的基于变量及数学表达式的动态几何软件的实现方法的流程图。

图2为本发明实施例二提供的基于变量及数学表达式的动态几何软件的实现方法的流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的具体实施方式进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，也不是对本发明的限制。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在不付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。

图1为本发明实施例一提供的基于变量及数学表达式的动态几何软件的实现方法的流程图，如图1所示，该方法包括步骤S11至步骤S16，下面分别对步骤S11至步骤S16进行详细说明。

步骤S11：根据用户构造的自由点的维数生成变量，并将生成的变量保存至变量库。