Simplot - Tutorial IV - Steps - Schritte - Bewegung - Animation - Abläufe

SimPlot - Eine Anwendung zur Erstellung automatisch ablaufender Simulationen aus unterschiedlichsten Bereichen

Thema: Tutorial IV zum Umgang mit Objekten

SimPlot - Eine interaktiv bedienbare Software zur Erstellung von Infografiken, zur dynamischen Datenvisualisierung und zur Erzeugung bewegter Bilder. Sie ermöglicht unter anderem die zweidimensionale grafische Präsentation vieler technisch wissenschaftlicher Zusammenhänge und Abläufe verschiedenster Art.

SimPlot - Interaktive Animationssoftware

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Tutorial 4 - Zuweisung von Step-Bewegungen

 
Nachfolgend beschrieben finden Sie ein kleines Tutorial, welches die grundlegend wichtigsten Methoden zur Zuweisung und Ausführung von objektpunktbezogenen Bewegungsabläufen mit schrittweise gesteuerter Bewegungsfolge in diesem Programm aufzeigt.

Bedienen Sie auf dem Hauptfenster des Programms die Schaltfläche Start und stellen Sie sicher, dass nach dem Erscheinen der Grafik unter dem dortigen Menüpunkt Einstellungen - Auflösung - Skalierungsart der Eintrag Lineare Auflösung aktiviert wurde.

1. Erzeugung von Objekten

In allen Beispielen dieses Tutorials wird der Verständlichkeit halber stets der Mittelpunkt eines Objekts vom Typ Kreis verwendet. Prinzipiell ist die Vorgehensweise zur Zuordnung und Ausführung von Bewegungsabläufen anderer beweglicher Objektpunkte, ähnlich wie im Weiteren gezeigt, anzuwenden.

SimPlot - Kreise - Eigenschaften - Definition - Farbe - Linienstil - Koordinaten

  • Wählen Sie den Menüpunkt Objekte - Kreis mit Mittelpunkt und Radius.
     
     
  • Es wird das Objektformular zur Festlegung und Bearbeitung der Eigenschaften eines Kreises geöffnet, auf welchem Sie in die Eingabefelder mit den Bezeichnungen Mittelpunkt M die Koordinatenwerte für dessen Mittelpunkt M (6 / 5) eingeben. Im Feld Radius r tragen Sie den Wert 4 ein.
     
  • Aktivieren Sie hierauf das Kontrollkästchen Mittellinien und bedienen Sie die Schaltfläche Ok.

SimPlot - Kreisdarstellung - Mausbewegung - Geometrie - Figur - Kreis

Der definierte Kreis mit den Eigenschaften Mittelpunkt M(6/5) und Radius r = 4 wird ausgegeben.

2. Zuweisung von Bewegungsabläufen

Der erzeugte Kreis KM-0 hat sich von x1 = -12 bis x2 = 12 auf einer horizontal verlaufenden Bahn gleichförmig schrittgesteuert zu bewegen. Zwischen der Ausführung der entsprechenden Steps sind zudem Pausen einzulegen. Die Schrittablauffolge sei, wie nachfolgend aufgezeigt, auszuführen:
 

  • 1. Schritt: Horizontale Translation von x1 = -12 bis x2 = -8    Pausenzeit: 1s

  • 2. Schritt: Horizontale Translation von x1 = -6 bis x2 = 4       Pausenzeit: 3s

  • 3. Schritt: Horizontale Translation von x1 = 6 bis x2 = 12       Pausenzeit: 1s

SimPlot - Steuerung - Bewegung - Geschwindigkeit - Gleichförmige Bewegung

Weitere zu erfüllende Bedingungen sind:
 

  • Bei Schritt 1 ist eine gleichförmige Bewegung mit der konstanten Vorgabegeschwindigkeit v = 1 auszuführen.

  • Bei Schritt 2 ist eine beschleunigte Bewegung auszuführen, bei welcher die max. Geschwindigkeit in diesem Abschnitt den Wert v = 10 annimmt.

  • Bei Schritt 3 ist eine gleichförmige Bewegung mit der konstanten Geschwindigkeit v = 5 auszuführen.

Um dies zu konfigurieren und ausführen zu lassen, klicken Sie zunächst auf die in der obigen Abb. markierte Symbolschaltfläche. Hierauf wird das nachfolgend gezeigte Fenster zur Zuordnung von Bewegungsabläufen geöffnet.
 

SimPlot - Bewegungen - Geschwindigkeit - Beschleunigung - Figuren - Punkte

Aktivieren Sie in der Auswahlliste das Kontrollkästchen mit der Bezeichnung Kreis Nr. 0 [KM-0] und führen Sie einen Doppelklick auf diesen Eintrag aus. Es erscheint nachfolgend gezeigtes Fenster. Selektieren Sie aus der rechtsseitig angeordneten Auswahlbox den Eintrag Mit Steps und aus der aufklappbaren Box Auswahl den Eintrag Horizontale Translation.

SimPlot - Horizontale Bewegung - Beschleunigte Bewegung - Strecke - Weg - Zeit

Das Fenster zur detaillierten Konfiguration des gewählten Bewegungsablaufs wird angezeigt. Führen Sie einen Klick auf die dort vorhandene Schaltfläche Steps aus.

SimPlot - Horizontale Translation - Bewegung - Beschleunigt - Strecke - Weg

 

Daraufhin erscheint nachfolgend gezeigtes Fenster, auf welchem die Zuordnung der aufeinanderfolgend abzuarbeitenden Bewegungsschritte festzulegen ist.

 

SimPlot - Bewegungen - Pause - Steps - Schrittweise Bewegung - Geschwindigkeit - Zeit

 

In den oben positionierten Feldern Von x1 = und bis x2 = sind die Werte der oben festgelegten Step-Bereiche einzugeben. Im rechts daneben angeordneten Eingabefeld ist der Zeitwert für die nach Ablauf des jeweiligen Schritts einzuhaltende Pause festzulegen. Es sind dies:
 

  • Bei Schritt 1: Von x1 = -12 bis x2 = -8    Pausenzeit: 1

  • Bei Schritt 2: Von x1 = -6 bis x2 = 4       Pausenzeit: 3

  • Bei Schritt 3: Von x1 = 6 bis x2 = 12       Pausenzeit: 1

Wurden die o.a. Werte in die dafür vorgesehenen Felder eingegeben und hierauf stets die Schaltfläche Übernehmen bedient, so werden diese Zuweisungen übernommen und in die Liste eingetragen.

 

Nach Ausführung des oben Beschriebenen ist auf den 2. Eintrag in der Wertzuweisungsliste für Steps ein Doppelklick auszuführen. Daraufhin wird nachfolgend gezeigtes Fenster geöffnet.

 

SimPlot - Beschleunigte Bewegung - Pause - Zeit - Dauer - Weg - Simulation

 

Hier ist unter Art der Step-Bewegung die Auswahlbox zu öffnen und der Eintrag Beschleunigte Bewegung zu selektieren. Unter Bewegungseigenschaften ist der Eintrag Variante 1: Beschleunigte Bewegung bereits gewählt und der Vorgabewert für die max. zu verwendende Geschwindigkeit ist auf dem Vorgabewert v = 10 zu belassen. Danach kann dieses Fenster durch die Ausführung eines Klicks auf die Schaltfläche Ok wieder geschlossen werden.

 

Nun ist auf den 3. Eintrag in der Wertzuweisungsliste für Steps ein Doppelklick auszuführen. Daraufhin wird erneut nachfolgend gezeigtes Fenster geöffnet. Da es sich bei dieser auszuführenden Bewegung um eine gleichförmige Bewegung handelt, ist die Auswahlbox unter Art der Bewegung auf der Voreinstellung Gleichförmige Bewegung zu belassen. Es gilt lediglich, im Eingabefeld Geschwindigkeitsfaktor den Wert 5 festzulegen und das Fenster wieder mit Ok zu schließen.

 

SimPlot - Gleichförmige Bewegung - Zeit - Geschwindigkeit - Horizontale Bewegung

 

Daraufhin besitzt das Eingabefenster zur Step-Definition folgendes Aussehen.

 

SimPlot - Gleichförmige Bewegung - Geschwindigkeit - Pause - Weg - Animation

 

Die im unteren Bereich des Fensters angeordneten Bedienelemente zur Definition des Layouts darzustellender Bewegungsabläufe können auf den Vorgabeeinstellungen belassen und dieses Fenster durch die Ausführung eines Klicks auf die Schaltfläche Ok geschlossen werden.

 

SimPlot - Steuerung - Schrittweite - Bewegung - Geschwindigkeit - Beschleunigung
 

Das Auswahlfenster zur Festlegung von Bewegungsabläufen erscheint wieder. Aktivieren Sie auf diesem das Kontrollkästchen Hilfslinien und bestätigen Sie auch hier mit Ok, so werden die dem Mittelpunkt des Kreises zugewiesenen Bewegungsabläufe vom Programm ausgeführt und relevante Hilfslinien werden dargestellt.

SimPlot - Figuren - Grafik - Beschleunigung - Geschwindigkeit - Weg - Zeit

Beenden können Sie die ablaufende Bewegungssimulation wieder, indem Sie die in nachfolgend gezeigter Abbildung markierte Symbolschaltfläche anklicken.

SimPlot - Stoppen - Animation - Urzustand - Reset - Ruhelage - Ausgangsposition

Um die Darstellung wieder in den Zustand zurückzuversetzen, welche diese vor Ausführung des Simulationsablaufs besaß, wählen Sie den Menüpunkt Operation - Urzustand vor zuletzt durchgeführter Bewegungssimulation herstellen, oder verwenden Sie die Tastenkombination Strg-Z.

3. Objektdatei speichern und laden

SimPlot - Datei speichern - Bild - Grafik - Speichern - Darstellung

Um dieses Projekt zu sichern, wählen Sie den Menüpunkt Datei / Objektdatei speichern und speichern es unter dem gewünschten Dateiname im festgelegten Zielordner ab. Laden und weiterbearbeiten können Sie es wieder, indem Sie den Menüeintrag Datei / Objektdatei laden benutzen.

SimPlot - Urzustand - Reset - Zurücksetzen - Grafik

Der zuwiesene Bewegungsablauf kann nach dem Laden des Projekts unmittelbar wieder gestartet werden, indem erneut die in der zuvor gezeigten Abbildung rot markierte Symbolschaltfläche angeklickt wird und das sich hierauf öffnende Fenster zur Festlegung von Bewegungssimulationsabläufen durch einen Klick auf die Schaltfläche Ok geschlossen wird.
 

 
In SimPlot zur Verfügung stehende Objekte

 
Punkt - Linie - Strecke - Pfeil - Doppelpfeil - Horizontale Gerade - Vertikale Gerade - Gerade in Zwei-Punkte-Form - Gerade - Rechteck - Dreieck - Vieleck - Kreis mit Mittelpunkt und Radius - Kreis in vektorieller Form - Kreis in Drei-Punkte-Form - Kreis in Koordinatenform - Kreissegment - Kreisausschnitt - Kreisbogen - Ellipse - Bereich horizontal - Bereich vertikal - Textzeile - Textfeld - Polylinie - Polygon - Punktfolge - Linienfolge - Pfeilfolge - Kurven - Logarithmische Daten - Bild

 

Video

 

Nachfolgend finden Sie das Video einer mit SimPlot erstellten Animationsgrafik, welches Sie durch die Ausführung eines Klicks auf die nachfolgend gezeigte Grafik abspielen lassen können.

 
Unsere Produkte
 
SimPlot 1.0

Visualisierung und Simulation interaktiv
 

SimPlot 1.0 ist eine Anwendung, welche es unter anderem durch interaktiv erstellbare Präsentationen ermöglicht, sich Sachverhalte aus vielen technischen, wissenschaftlichen und anderen Bereichen grafisch darstellen und diese multifunktional sowohl statisch, wie auch in Form bewegter Grafiken ausgeben zu lassen. Das Programm erlaubt die Erstellung von Gebilden mit zweidimensionalen grafischen Objekten, welche als geometrische Figuren und Bilder zur Verfügung stehen.
 
Es bietet zudem die Möglichkeit, Zusammenhänge im Bereich der Planimetrie auf einfache Weise interaktiv zu analysieren. Unter anderem wird es ermöglicht, mit erzeugten Gebilden geometrische Transformationen durchzuführen und diesen automatisch ablaufende Bewegungs- und Verformungsprozesse zuzuweisen.

 
Bilder zum Programm SimPlot 1.0 - Zweidimensionale Grafiken, Simulationen und Animationen für unterschiedlichste Anwendungsbereiche

 
SimPlot kann sowohl zur Erstellung von Infografiken, zur dynamischen Datenvisualisierung, zur Auswertung technisch-wissenschaftlicher Zusammenhänge sowie zur Erzeugung bewegter Bilder für verschiedenste Anwendungsbereiche eingesetzt werden. Neben der Bereitstellung vieler mathematischer Hilfsmittel und zusätzlicher Unterprogramme erlaubt es auch die Einblendung von Hilfslinien zur Echtzeit, welche dienlich sind, um sich relevante Sachverhalte und Zusammenhänge unmittelbar begreiflich zu machen.

Dieses Programm verfügt über eine umfangreiche Programmhilfe mit ca. 900 Seiten.
 
Beispiele einiger mit Simplot 1.0 erzeugter Grafiken finden Sie unter Beispiele, oder durch einen Klick auf die nachfolgend dargestellte Schaltfläche.

Zu Beispielen von SimPlot 1.0
 
 
 
MathProf 5.0
Mathematik interaktiv
 
MathProf 5.0 ist ein Programm für alle, die die Aufgabe oder das Ziel haben, sich mathematische Sachverhalte auf einfache Weise zu verdeutlichen. Zudem spricht es diejenigen an, die sich für Mathematik interessieren, oder mathematische Probleme verschiedenster Art zu lösen haben und von grafischen 2D- und 3D-Echtzeitdarstellungen sowie Animationen beeindruckt sind.
 

Bilder zum Programm MathProf 5.0 - Analysis - Trigonometrie - Algebra - 3D-Mathematik - Vektoralgebra - Geometrie
 

Es eignet sich insbesondere dafür, um interaktive grafische Untersuchungen sowie numerische Berechnungen zu entsprechenden Fachthemen durchführen zu lassen. Mehr als 300 verschiedene Unterprogramme decken die mathematischen Themenbereiche Analysis, Geometrie, Trigonometrie, Algebra, Stochastik, 3D-Mathematik und Vektoralgebra großflächig ab.


Bilder zum Programm MathProf 5.0 - Analysis - Trigonometrie - Algebra - 3D-Mathematik - Stochastik - Vektoralgebra - Numerisch - Grafisch - Plotten - Graph


Durch die Nutzbarkeit vieler implementierter grafischer Features bestehen vielseitige gestaltungstechnische Möglichkeiten, ausgegebene Grafiken in entsprechenden Unterprogrammen auf individuelle Anforderungen anzupassen. Durch die freie Veränderbarkeit von Parametern und Koordinatenwerten bei der Ausgabe grafischer Darstellungen, besteht in vielen Modulen zudem die Möglichkeit, Veränderungen an dargestellten Gebilden und Zusammenhängen manuell oder durch die Verwendung automatisch ablaufender Simulationsprozesse in Echtzeit zu steuern und zu analysieren.

Es verfügt über eine umfangreiche Programmhilfe mit ca. 1600 Seiten.

Eine Übersicht aller in MathProf 5.0 zur Verfügung stehender Programmteile finden Sie im MathProf - Inhaltsverzeichnis, oder durch einen Klick auf die nachfolgend dargestellte Schaltfläche.
 
Zum Inhaltsverzeichnis von MathProf 5.0
 
Kurzinfos zu Inhalten einiger in MathProf 5.0 eingebundnener Unterprogramme erhalten Sie unter:
 
Videos zu einigen mit diesem Programm erzeugten Animationen finden Sie unter Videos, oder einen Klick auf die nachfolgend dargestellte Schaltfläche ausführen.
 
Zu den Videos zu MathProf 5.0
 
 
 
PhysProf 1.1
Physik interaktiv

 
PhysProf 1.1 ist ein Programm für alle, die die Aufgabe oder das Ziel haben, sich physikalische Gesetzmäßigkeiten und Gegebenheiten zu verdeutlichen. Es spricht alle an, die sich für die Ergründung physikalischer Prozessabläufe und derartige Zusammenhänge interessieren. In zahlreichen Unterprogrammen besteht die Möglichkeit, Veränderungen von Einflussgrößen manuell, oder durch die Ausgabe automatisch ablaufender Simulationsprozesse in Echtzeit zu steuern und zu analysieren. Inhaltlich umfasst es ca. 70 verschiedene Unterprogramme zu den Fachthemenbereichen Mechanik, Elektrotechnik, Thermodynamik und Optik.
 

Bilder zum Programm PhysProf 1.1 - Mechanik - Elektrotechnik - Thermodynamik - Optik
 

Durch die Benutzung dieses Programms wird es ermöglicht, bereits bekannte Fachthemeninhalte aufzuarbeiten und entsprechende Sachverhalte numerisch wie auch grafisch zu analysieren. Mittels der freien Veränderbarkeit der Parameter von Einflussgrößen bei der Ausgabe grafischer Darstellungen besteht in vielen Unterprogrammen die Möglichkeit, Veränderungen an dargestellten Zusammenhängen manuell oder durch die Anwendung automatisch ablaufender Simulationsprozesse in Echtzeit zu steuern und zu analysieren.

Es verfügt über eine umfangreiche Programmhilfe mit ca. 300 Seiten.

 
Eine Übersicht aller in PhysProf 1.1 zur Verfügung stehender Programmteile finden Sie im PhysProf - Inhaltsverzeichnis, oder durch einen Klick auf die nachfolgend dargestellte Schaltfläche.

Zum Inhaltsverzeichnis von PhysProf 1.1
 
Kurzinfos zu Inhalten einiger Unterprogramme von Physprof 1.1 erhalten Sie unter:
 
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