三维空间曲面

无论是显函数、隐函数还是参数方程,无论是离散点云还是网格数据,强大的数值引擎总能精准捕捉每一个变量,构建出无懈可击的几何骨架。

空间解析几何教学助理

空间解析几何教学助理——把抽象的思维过程,变成可见的探索旅程。

  • 向量及其平面方程:通过空间的两个向量,使用“点法式”构建平面方程。
  • 空间直线及其方程:通过两点建立空间直线方程,先计算两个坐标之间的向量,然后建立一个空间直线参数方程。
  • 旋转曲面: 一条空间曲线绕一条直线旋转一周所成的曲面称为旋转曲面(Surface of Revolution),这条定直线叫做旋转曲面的轴。该曲线在旋转过程中形成的每一条曲线叫做曲面的母线。在这里我们只讲坐标面上一条平面曲线绕某坐标轴旋转一周所形成的旋转曲面。
  • 柱面和锥面: 椭圆柱面、抛物柱面、圆柱面、圆锥面。
  • 空间曲线: 空间曲线可以看作空间两个曲面的交线。维维安妮曲线、螺旋线。
  • 空间参数方程: 包含:球体、单页双曲面、三次曲面、圆环面、三次柱面、圆柱面、锥面、螺旋面、莫比乌斯带。
  • 切平面与法线: 构建空间曲面顶点的切平面方程。

构建空间曲面

支持显式曲面、隐式曲面、柱面、参数方程的构建。

显式曲面如:

$$ \LARGE z=x^2+y^2$$

隐式曲面如:

$$ \LARGE x^2+y^2+z^2=1$$

柱面如:

$$ \LARGE x=y^2$$

参数方程如:

$$ \LARGE (2*\sin(s)*cos(t),2*\sin(s)*\sin(t),2*\cos(s)) $$

在QkCalc中,固定的两个参量名称为$s,t$,默认的变量范围是:$s: [0, \pi], t:[-\pi, \pi]$

支持同时构建多个三维曲面、支持缩放、旋转、颜色变换、剪切等功能。可只显示框架线

空间曲面的操作

  • 旋转、缩放、剪切。
  • 导出到图片
  • 在当前文档中插入曲面
  • 显示选项:是否显示框架线等设置。