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Text File  |  1997-03-15  |  10KB  |  254 lines
  1. 3D Graph Ver 2.0 by Jason Melquist
  2.  
  3. Files needed:
  4.  
  5.     3dgraph.exe    (the program)
  6.     oldgraphs.sav    (data file)
  7.     readme.txt    (these instructions)
  8.  
  9. The development of this program came about as a result
  10. of a class I took at Mankato State University, MN: calculus III.
  11. One goal of the class was to be able to graph a function of x
  12. and y in 3 dimentions.  To draw this on 2D paper (the only kind
  13. I know of!!)  was a dificult task if you expected anyone else
  14. to be able to get any perspective of it.  So I wrote this
  15. program to make these graphs easier to view.  Later I added the
  16. abilities to do 2 dimentional graphs as well and then the option
  17. to use both parametric and implicit equations.  Too bad I didn't
  18. write this durring that class, but enough cry'n over spilt milk...
  19.  
  20.  
  21. Quick Disclaimer:
  22.     3D Graph is ShareWare.  That means that you can use the
  23. demo and distribute it freely if:
  24.     1)  all files are included
  25.     2)  no modifications are made to any of these files
  26.      
  27.  
  28. INSTALLATION:
  29.  
  30. Simply make a directory and copy all 3 files into that
  31. directory.  Then run the executable from windows.
  32. This program runs on the following platforms:
  33.     Windows 3.x
  34.     Windows 95
  35.     Windows NT
  36. I recommend at least a 486DX/100MHz or a Pent/586
  37. A P120 or higher runs it best for fluid movement.
  38.  
  39. FEATURES:
  40.  
  41. 3D Graph allows you to view a graph in three-Dimentions and to
  42. roll the graph around in real time so you can actually SEE the 
  43. graph in 3D!  You can adjust many features including:
  44.     the ranges of X, Y, and Z
  45.     the detail of the graph
  46.     auto centering
  47.     save graphs to disk for later viewing
  48.     and much more!
  49.  
  50. The program comes packaged with a handfull of graphs for you to view
  51. and roll around, zoom into/outof, change the ranges, etc....  when
  52. you think your ready you can enter your own formulas...which
  53. of course, is what the program was written for!  With 3D Graph,
  54. you can see the awesome capabilities that 3D graphics offers to 
  55. the mathematician, student, or anyone interested in graphing 
  56. for that reason!    
  57.  
  58. TO GET YOU STARTED:
  59.  
  60. The interface is simple enough yet extreamly powerfull.  to
  61. start, look at the saved graphs that come packaged with 3D Graph.
  62. To do this, simply choose one of the formulas listed in the 
  63. drop-down box in the upper right corner of the program.  There are
  64. four different kinds of graphs each are prefixed by:
  65.     "xyz(t)=" for 3D-parametric
  66.     "z(s,y)=" for 3D-implicit
  67.     "xy(t)="  for 2D-parametric
  68.     "y(x)="   for 2D implicit.  
  69. Once you have chosen a saved graph, 3D Graph will choos the appropriate
  70. view for the graph and the dialog boxes which apply will appear.
  71. You will see in the graph window, the word "working..." appear for
  72. a moment or two, then a graph will appear there.  If you chose a 3D
  73. graph you can spin it around to get a better perspective on it.
  74. Just move your mouse to the graph window (the cursor turns into
  75. a four way arrow), press the left mouse button, and drag the graph
  76. around....whoa! Your rotating the graph in 3D!  
  77. Feel free to take a look at all the saved graphs...and play around
  78. with 'em.  The orientaion of the graph is as follows:
  79.     the x-axis extends twards you as x increases
  80.     the y-axis extends to the right as y increases
  81.     the z-axis extends upwards as z increases  
  82.  
  83.  
  84. THE VIEWING COORDINATES:
  85.  
  86. when viewing 3D graphs the coordinates are as follows:
  87.     the x-axis extends directly at the viewer
  88.         as x values increase.
  89.     the y-axis extends to the right
  90.         as y values increase.
  91.     the z-axis extends vertically
  92.         as z values increase.
  93.  
  94. Here is a view of the axis:
  95.        z-axis /\
  96.            |
  97.            |
  98.            |
  99.            +------> y-axis
  100.           /
  101.          /
  102.            |/_
  103.         x-axis
  104.  
  105.  
  106. WHAT IS THE "VIEW REFERENCE BOX" CHECKBOX FOR?
  107.  
  108. With this checked (the default), any 3 dimentional graph is inscribed
  109. within a wireframe box, the front edges of which are blue.  The
  110. purpose for this is to give the viewer a better perspective of just
  111. what angle they are viewing the graph at.  This is especially usefull
  112. when viewing 3D-parametric graphs where the resulting graphs are curves
  113. or lines in space as opposed to surfaces.  With out the reference box, 
  114. it makes getting a perspective on the curve difficult.
  115.  
  116.  
  117. TO ENTER A FORMULA
  118.  
  119. The formula for a 3D-implicit function is in the form of z(x,y).
  120. Which simply means that the Z value depends on the values of 
  121. X and Y.  Just like Y depends on X in a 2D-implicit graph. 
  122. For a 3D-parametric graph there are 3 formulas one for x one for y and
  123. one for z each gaining there value by manipulating the variable t.
  124. Similarly, 2d-parametric graphs have 2 formulas, one for x
  125. and the other for y each depending on the value of t.
  126.  
  127. You have many operators at your disposal.  of course the standard: 
  128.     +,-,*,/,^ 
  129. are all legal and follow normal order of operations (meaning that
  130. unless parethesis state other wise, ^ operator has priority over
  131. the * and / which in turn have priority over + and - operators.
  132. Here are the other operators offered and their syntax:
  133.     operator    meaning        example
  134. ------------------------------------------------
  135.     sin        sine        sin(x+y)
  136.     cos        cosine        cos(x+y)
  137.     tan        tangent        tan(x+y)
  138.     abs        absolue value    abs(x+y)
  139.     sqr        sqare root    sqr(x+y)
  140.  
  141. of course you can use these in combination with other stuff like:
  142.     f(x,y)=sin(x)*cos(y)^abs(x-y)
  143.  
  144. also available are the constants e and pi
  145. use them any place you would use them normaly such as:
  146.     f(x,y)=sin(x*pi) or
  147.     f(x,y)=e^x-e^y
  148.  
  149.  
  150.  
  151. THE LIMITS OF X,Y,Z AND T:
  152.  
  153. You can change the limits of the viewed graphs by simply
  154. entering new ones in the appropriate box.  If you've worked with
  155. graphing, you've noticed that the range of a variable is denoted:
  156.     -3.14 < X < 3.14
  157. In this example, the range of X is between -3.14 and +3.14
  158. the same is true for the Y and T range.  the Z range is a little different
  159. because of the nature of graphing a function with the form:
  160.     z(x,y)= ????
  161. the value of Z depends on X and Y.  so the reson for having
  162. a limit for Z is this:  if you were to graph the function:
  163.     z(x,y)=1/sqr(x^2+y^2)
  164. you get a flat graph which as you get closer to the origin, goes to
  165. infinity.  well, dispite the huge (and expensive!!) monitors they are
  166. making now days, they haven't made one that can display infinity
  167. number of pixels (surprize, surprize...)  so 3D graph will graph the
  168. function and then "chop off" any points that lie higher (or lower)
  169. than the z limit you enter. 
  170.  
  171.  
  172. HOW TO SAVE OR DELETE A GRAPH:
  173.     
  174. ok, this is about as easy as it gets:  to save a graph that
  175. you have entered........................click the "Save Graph"
  176. button.  That's it.  It will save the formula, and limits currently
  177. entered into the appropriate textboxes.  To delete one of the 
  178. graphs listed in the "Saved Graphs..." drop-box, simply select(view)
  179. that graph and then click on the "Delete Graph" button.  
  180. At anyrate, when you quit the program, all changes to the list will
  181. be saved to disk for the next time you run 3D Graph.
  182.  
  183. WHAT'S THE "Center graph vertically" CHECKBOX MEAN?
  184.  
  185. the graph is automatically positioned horizontally in the viewing
  186. window, but for instance the graph of:
  187.     z(x,y)=2000
  188. would graph a flat surface 2000 units up.  If the checkbox is left
  189. unchecked, you would see nothing in the window.  But with this
  190. checked, the center of all points graphed will be calculated and
  191. that center will be in the center of your viewing window.  The
  192. default is to have this feature on (i'm not sure why you wouldn't
  193. want this on ALWAYS, but hey....it's upto you!)
  194.  
  195.  
  196. AND THE "Scale graph vertically" CHECKBOX?
  197.  
  198. It is usefull to have this checked in the following example.  say
  199. you graph the function:
  200.     z(x,y)=x^2+y^2
  201. and you set the Z limit to a large number like 100.  The resulting
  202. graph is narrow but tall, and you will only see a part of it in 
  203. the viewing window, to remidy this, make sure this checkbox is 
  204. checked, and it will automatically scale the graph so that you can 
  205. see the whole thing...keep in mind that this "squashes" the graph
  206. and what you are seeing is NOT porportional.  This fuction too can
  207. be turned off.  so you are asured that every graph you view is
  208. porportionally correct, but it makes viewing tall, skinny graphs
  209. difficult.
  210.  
  211.  
  212. THE ZOOM IN/OUT BUTTONS:
  213.  
  214. These do exactly what you think they do...when a graph is visable,
  215. click on "Zoom In" to get closer to the graph, and "Zoom Out"
  216. to get further away. 3D Graph is automatically calculates the best
  217. view and zoom factor for you but if you want to zoom out or in, 
  218. once again, that's up to you.
  219.  
  220.  
  221. THE DETAIL SLIDER BAR:
  222.  
  223. This slider bar determines the resolution of the 3D graph.  The 
  224. default value is 10 divisions by 10 divisions.  Drag the slider
  225. to the right and the resolution increases, left and it decreases.
  226. Of course as you increase resolution, you also increase the work
  227. 3D Graph has to do and this will slow down the rotation of the graph.
  228. The default value of 10 seems to be the best trade off to start with,
  229. but once you get the graph you'll be able to tell if you should view
  230. it at a higher resolution or not...if you have a Pentium 100Mhz you 
  231. can boost up the Detail Slider quite a bit before you notice any 
  232. reduction in speed.  The maximum resolution offered it 50 divisions
  233. each way this gives about as detailed a graph as possable.  Of course
  234. you could drag the slider all the way to the left and see 1 division
  235. each way....if ya want...that's what the minimum value is.
  236.  
  237.  
  238. CONCLUSION:
  239.  
  240. I hope you enjoy 3D Graph and I'm always interested in what users
  241. are doing with it!  Feel free to let me know how you like it, any
  242. suggestions you have, or any comments.
  243.     Jason Melquist
  244.     RR1 Box 85B
  245.     Morton, MN 56270
  246.  
  247. For immediate comments or to contact me personally, you can email me at:
  248.     jason.melquist@mankato.msus.edu
  249.  
  250. This program was released in March of 1997.  Beyond 1997 there will
  251. be newer versions/updates so keep an eye out.  Also since I only have
  252. another year and a half before I graduate from Mankato State U, my
  253. address may well change after that time, if it does, a newer version
  254. will be out....look for it!!