[发明专利]一种基于参数的动态几何三维图形切割实现方法

说明书

本发明公开了一种基于参数的动态几何三维图形切割实现方法，包括：设置切割属性，所述切割属性包括切割平面、切割类型、切割控制变量、切割位移，切割控制变量是切割动画关联的变量；切割位移为切割动画的最大位移；切割面为一个或多个平面，切割类型包括串行切割和并行切割；根据切割控制变量和切割位移确定被切割立体图形在切割过程中的移动量，切割面的法向确定了该平面第被切割立体图形切割动画时的方向，动态展示立体图形的切割过程。本发明使用多个切割面对立体图形进行切割，通过参数动态地控制切割率达到动态切割效果，扩展了切割序列，包括并行切割和串行切割，供用户选择，更具有说服力，符合教学需要。

技术领域

本发明涉及动态几何应用软件技术领域，具体的说，是一种基于参数的动态几何三维图形切割实现方法。

背景技术

动态地拖动几何图形中的自由点来生动地得到几何图形维持约束关系的动态过程，从而更好的了解几何图形中所蕴含的几何性质，具备这样特点的系统被称为动态几何。动态几何是几何约束求解的重要应用，被广泛应用于教学辅助中，是深入基础数学学科的教育信息化工具。三维动态几何软件是面向教育的立体几何教学辅助软件，使用该类软件进行辅助教学，可直观的建立真实的三维空间与立体图形。在立体几何中，常常需要对立体图形进行切割，观察切割面的形状等。现有的软件中，多采用选取一个立体图形和一个切割面，构造该切割面对立体图形的切割，用切割率来表示切割后的图形平移的距离，用切割面法向确定切割后图形的平移方向，同时生成一个切割动画按钮。通过点击动画按钮，可动态显示立体图形被切割面切割的分离过程。目前实现该技术方案的主要有英壬画板、几何图霸等。但是现有技术中存在以下缺点：1)只能指定一个切割面；2)切割率只能指定为数值，不能通过参数控制。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于参数的动态几何三维图形切割实现方法，用于解决现有技术中不能使用多个切割面对立体图形进行切割，且不能通过参数动态控制切割率的问题。

本发明通过下述技术方案解决上述问题：

一种基于参数的动态几何三维图形切割实现方法，包括：

步骤S100：设置切割属性，所述切割属性包括切割平面、切割类型、切割控制变量和切割位移；所述切割控制变量是切割动画关联的变量；所述切割位移为切割动画的最大位移；所述切割面为一个或多个平面；

步骤S200：根据所述切割控制变量和切割位移确定被切割立体图形在切割过程中的移动量，根据切割平面的法向确定被切割立体图形切割动画时的移动方向，动态展示立体图形的切割过程。。

进一步地，所述切割类型包括串行切割和并行切割，所述串行切割为多个切割面依次对被切割立体图形进行切割；所述并行切割为多个切割面同时对被切割立体图形进行切割。

进一步地，所述步骤S200具体包括：

步骤S210：计算平移量、平移量数组和切割面以及对应的平移量数组；

步骤S220：计算立体图形以及对应的切割面数组；

步骤S230：在切割过程中，立体图形按照平移量或平移数组、切割面以及对应的平移量数组还有立体图形以及对应的切割面数组进行动态展示。

进一步地，所述切割属性还包括切割面的索引i、切割参数的当前赋值u、切割立体图形的切割位移s和切割类型，所述步骤S210中计算平移量、平移量数组的方法为：在并行切割下，每个切割面对被切割立体图形的最终位移为u*s；在串行切割下，每个切割面对被切割立体图形的最终位移为(u-i)*s，所述每个切割面对被切割立体图形的最终位移的方向为对应的切割面的法向，串行切割下多个切割面的切割位移分别构成平移量数组。

进一步地，所述步骤S210中计算切割面以及对应的平移量数组的方法包括：