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1998-10-31
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17KB
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455 lines
\ ----------------------- /
>>>> EUREKA 2.12 02/87 <<<<
/ ----------------------- \
brève description
Note : English documentation is maintained by Karl SAMYN (see his home page
at Royal Military Academy of Belgium).
Installation : veuillez copier les dossiers AUTO CPX et GEMSYS sur votre
disque dur C de boot. Copiez aussi RECORD.ACC et SCR_DMP.ACC sur C. Si
vous avez GEMVIEW, copiez GEMVIEW.MOD\ICN.GVS dans le dossier GVWSAVE
et GEMVIEW.MOD\EURAW.GVL dans GVWLOAD. Rien de plus ...
Eurêka est un traceur. Il permet de visualiser des graphes de fonctions
mathématiques diverses définies dans "HELP". Il est possible de proposer des
expressions compliquées qui seront analysées grâce à un évaluateur d'expression. Il
est possible de définir des expressions à valeur complexe puisque la constante
symbolique i telle que i*i=-1 est présente.
Avant de tracer ( menu Courbe->tracer ) une courbe il est nécessaire de
définir le système dans lequel celle-ci va être tracée.
1) Le menu système
Le menu système se divise en deux parties. On peut définir des graphes dans
le plan ou dans l'espace. Le plan possède deux dimensions, tous les graphes dans le
plan seront tracés en laissant varier une variable. L'espace possède trois
dimensions, tous les graphes dans l'espace seront tracés en laissant varier deux
variables.
Définir un système consiste à choisir si le graphe nécessite de faire
varier une ou deux variables dans ce cas on choisira soit le plan soit l'espace. Il
faut aussi avoir une idée de quelles vont être les bornes de variation entre
lesquelles la ou les variables pourront évoluer ainsi que des limites dans
lesquelles le graphe est contenu.
1.1) Dans le plan
Les limites dans lesquelles la variable se situe sont définies
conjointement à la définition du système, au moment du tracé ( menu
Courbe->tracer ). Cela dépend du système choisi. Les axes sont orthogonaux de plus
le système peut être orthonormé en choisissant l'option "NORMER" ( de la fenêtre
proposée après Système->Cartésien ou Système->Polaire ).
1.1.1) Cartésien
Le plan cartésien est défini par ses limites en abscisse ( x ) et en
ordonnee ( y ). Les limites du plan peuvent être arbitrairement élevée. Il faut
toutefois se borner a un choix qui est décidé par les critères suivants :
1.1.1.1) Cartésien - Analytique
Le graphe a une forme analytique y=f(x). Les limites proposées en abscisse
( x ) vont donc déterminer l'intervalle de variation de la fonction f. De la même
façon les limites en ordonnée ( y ) ne seront bien choisies, que si elles
correspondent à un intervalle significatif pour les variations de la fonction
y=f(x). Par exemple,
y=sin(x) ; un intervalle intéressant pour observer y est l'intervalle
suivant :
en abscisse : ( variation de x la variable )
0 2*PI__________________________________
en ordonnée : ( variation de y la fonction de x )
-1 1____________________________________
On peut en effet remarquer que la fonction y=sin(x) ne prend des valeurs
que dans l'intervalle [-1,1] et que sa période est 2*PI.
Il est aussi possible en mode Cartésien - Analytique de dériver ou intégrer
numériquement une expression y=f(x). Il faut alors au moment de tracer la fonction
revenir dans le menu système->Cartésien->flèche en ayant décidé laquelle des 3
courbes de A à C sera f(x) et placer la dérivée f'(x) ou l'intégrale F(x) dans les
3 courbes de D a F. On peut pour l'intégrale ajouter une constante à celle-ci qui
corresponde par exemple à F(INF(x)) ou à 0. Pour cela on peut donner une expression
compliquée de la forme g(x) ou x représente la limite inférieure INF(x) donnée en
abscisse dans le menu système.
Par exemple pour f(x)=sin(x) que l'on désire intégrer, la constante à
ajouter a l'intégrale pourra être F(INF(x))=-cos(x). Dans le cas général ou on ne
connaît pas l'expression formelle de F(x), on choisira une constante nulle. De
cette manière l'intégrale calculée sera la suivante:
Intégrale = F(SUP(x))-F(INF(x))
Remarque :
Pour calculer la moyenne de f(x) sur l'intervalle en x choisi, il suffit de
diviser l'intégrale calculée par la quantité SUP(x)-INF(x).
1.1.1.2) Cartésien - Paramètrée
Le graphe a une forme Paramètrée :
{ x = X(t)
{ y = Y(t)
La variable dans ce cas présent est t le paramètre. Les limites demandées
en abscisse et en ordonnées dépendent donc des variations des fonctions X(t) et
Y(t). Les variations de la variable t ne seront demandées qu'une fois que le
système d'équation sera défini ( dans le menu Courbe->Tracer ). Par exemple la
fonction Paramètrée suivante :
{ x=cos(t)
{ y=sin(t)
pourra être tracée dans le domaine suivant:
en abscisse : ( variations de X(t) )
-2 2____________________________________
en ordonnée : ( variations de Y(t) )
-1 1____________________________________
dans un système d'axes othonormés ( option Système->Cartésien bouton
"NORMER" ), pour des variations :
Variation de t :
0 2*PI__________________________________
tracera un cercle de centre (x=0,y=0) et de rayon r=1.
1.1.2) Polaire
Le système de coordonnées polaires est défini en abscisse ( x ) et en
ordonnee ( y ) par la définition d'un angle t par rapport au segment (Ox) O étant
l'origine (0,0) et x représentant l'axe des x, et d'une distance r du point (x,y)
par rapport à l'origine. On définit les coordonnée polaires par le système suivant :
{ x = r*cos(t) { r=sqrt(x^2+y^2)
{ y = r*sin(t) <=> { t=atg(y/x)
Dans ce système de coordonnées la seule variable pour le tracé est t. Les
limites du plan peuvent être arbitrairement élevée. Il faut toutefois se borner à
un choix qui est décidé par les critères suivants :
1.1.2.1) Polaire - Analytique
Le graphe est déterminé par la fonction r=R(t). Pour apprécier les limites
en abscisse ( x ) et en ordonnée ( y ), il faut préalablement connaître quel sera
le domaine de variation de R(t) en fonction du domaine de variation de t. Par
exemple pour la spirale d'Archimède définie par :
R(t)=t et pour
variation de t :
0 4*PI__________________________________
on peut prendre l'intervalle de variation suivant :
en abscisse :
-24 24__________________________________
en ordonnee :
-12 12__________________________________
en choisissant de normer le système d'axes.
1.1.2.2) Polaire - Paramètrée
Le graphe est déterminé par le système d'équations paramètrée :
{ r = RO(t)
{ t = THETA(t)
Pour apprécier les limites en abscisse ( x ) et en ordonnee ( y ), il faut
préalablement connaître quel seront les domaines de variation de RO(t) et THETA(t)
en fonction du domaine de variation de t. Par exemple la fonction paramètrée
suivante trace le signe infini :
{ RO(t) = cos(t)
{ THETA(t) = sin(t) et pour
variation de t :
0 2*PI__________________________________
on peut prendre l'intervalle de variation suivant :
en abscisse :
-2 2____________________________________
en ordonnee :
-1 1____________________________________
en choisissant de normer le système d'axes.
Il faut remarquer que les coordonnées polaires - analytiques ne sont autre
que des coordonnées polaires - paramètrées en posant THETA(t)=t.
1.1.3) Image 2D
Le système de coordonnées Images 2D permet de tracer une surface c=P(x,y).
c est un niveau dans le système de couleurs de l'ordinateur et x & y sont les axes
horizontaux et verticaux respectivement. c varie donc entre 0 et le nombre de
couleur affichables par l'ordinateur. Si c ne se trouve pas dans l'intervalle, il
est réduit modulo le nombre de couleurs affichables.
1.2) Dans l'espace
Dans les systèmes de coordonnées dans l'espace, il est possible de
représenter une surface dépendant de deux variables. Les axes de coordonnées
forment un repère direct tel que :
^cote
|
|
|
/--------->ordonnée
/
/
/
abscisse
1.2.1) Espace Affine
Les surfaces représentables sont de la forme Z=f(x,y). Il suffit de définir
l'intervalle de variation des variables x et y, et les limites du tracé de Z.
^Z
|
|
|
/--------->y
/
/
/
x
Par exemple le trace d'un sinus cardinal peut être fait en définissant :
en abscisse :
-10 10__________________________________
en ordonnée :
-10 10__________________________________
en cote :
-1 1____________________________________
La surface A sera obtenue en donnant la fonction
Z(x,y)=
sin(r)/r________________________________
dans ce cas r=sqrt(x^2+y^2). De même on peut utiliser la variable t telle
que : t=atg(y/x).
1.2.2) Coordonnées cylindriques
Dans ce système de coordonnées il est possible de représenter des surfaces
s=F(r,t,z). Les coordonnées sont définies par :
^z
|
|
|
/--------->y
/ \
/___\
/ t \
x \
r
Pour tracer une courbe on choisi l'intervalle de variation de r t et z,
sachant que l'un des trois restera constant (une surface dépend de deux variables).
On donnera ensuite les limites de l'espace. Pour tracer un cylindre on pourra
définir r constant et
thêta :
0 2*PI__________________________________
z :
-1 1____________________________________
Les limites de l'espace seront alors :
en abscisse :
-2 2____________________________________
en ordonnée :
-2 2____________________________________
en cote :
-2 2____________________________________
La surface cylindrique sera obtenue en donnant la fonction
Fr(r,t,z)=
1_______________________________________
Ft(r,t,z)=
t_______________________________________
Fz(r,t,z)=
z_______________________________________
1.2.3) Coordonnées sphériques
Dans ce système de coordonnées il est possible de représenter des surfaces
s=F(r,t,p). Les coordonnées sont définies par :
z^ p /r
|__/|
| / |
|/ |
/---|----->y
/ \ |
/___\ |
/ t \|
x \
avec :
{ x=r*sin(p)*cos(t)
{ y=r*sin(p)*sin(t)
{ z=r*cos(p)
Pour tracer une courbe on choisit l'intervalle de variation de r t et p,
sachant que l'un des trois restera constant (une surface dépend de deux variables).
On donnera ensuite les limites de l'espace. Pour tracer une sphère on pourra
définir r constant et
thêta :
0 2*PI__________________________________
phi :
0 PI____________________________________
Les limites de l'espace seront alors :
en abscisse :
-2 2____________________________________
en ordonnée :
-2 2____________________________________
en cote :
-2 2____________________________________
La surface sphérique sera obtenue en donnant la fonction
Fr(r,t,p)=
1.5_____________________________________
Ft(r,t,p)=
t_______________________________________
Fp(r,t,p)=
p_______________________________________
1.2.4) Paramètrées 3D
Il existe deux systèmes de coordonnées paramètrées. Dans les deux cas deux
paramètres varient. Ils peuvent être soit x et y ; c'est le système rectangulaire,
soit r et t (ou u) ; c'est le système polaire.
1.2.4.1) rectangulaire
Dans ce cas :
{ r=sqrt(x^2+y^2)
{ t=atg(y/x)
la surface à tracer est une fonction de x y r et t. Pour un tore on définira
les intervalles de variation des variables:
x :
0 2*PI____________________________________
y :
0 2*PI__________________________________
Les limites de l'espace seront alors :
en abscisse :
-5 5____________________________________
en ordonnée :
-5 5____________________________________
en cote :
-5 5____________________________________
La surface torique sera obtenue en donnant la fonction
X(x,y,r,t)=
(3+cos(x))*cos(y)_______________________
Y(x,y,r,t)=
(3+cos(x))*sin(y)_______________________
Z(x,y,r,t)=
sin(x)__________________________________
1.2.4.1) polaire
Dans ce cas :
{ x=r*cos(t)
{ y=r*sin(t)
la surface à tracer est une fonction de x y r et t. Pour un disque on
définira les intervalles de variation des variables avec u constant :
r :
0 1_____________________________________
thêta :
0 2*PI__________________________________
Les limites de l'espace seront alors :
en abscisse :
-2 2____________________________________
en ordonnée :
-2 2____________________________________
en cote :
-2 2____________________________________
Le disque sera obtenue en donnant la fonction
X(x,y,r,t)=
r*cos(t)________________________________
Y(x,y,r,t)=
r*sin(t)________________________________
Z(x,y,r,t)=
0_______________________________________
___________________________________________________________________________
Ce programme est un free-shareware-ware. C'est à dire que tout auteur de shareware
utilisant ce programme, s'engage à m'envoyer celui-ci en me faisant grâce de sa
contribution. J'espère ainsi d'une part avoir une bibliothèque de logiciels
intéressants, et d'autre part, tenir compte du développement de chacun pour rendre
mes productions interfacables avec les vôtres. Les auteurs de freewares sont aussi
vivement encourages à me faire parvenir leurs productions. Pour les personnes
qui ne sont pas développeurs, vous pouvez m'aider dans mes efforts en
m'envoyant 100 FF.
Il est strictement interdit de modifier ce programme ou d'en utiliser des parties
sans mon autorisation.
Vous n'avez pas le droit d'enlever des fichiers de l'archive. Vous devez la
transmettre Intégralement et Gratuitement. Certains organismes auront le droit de
demander des frais de copie et uniquement de copie, du moment qu'aucun bénéfice
n'est fait sur mon dos...
J'autorise les magazines à mettre ce programme sur leur disquette à condition
qu'ils m'envoient gratuitement le numéro correspondant, ce qui n'est pas trop
demander je pense.
Note : Je ne pense pas distribuer une version avec coprocesseur dans les conditions
actuelles, pour ce programme. Une version plus performante sera peut être un jour
l'objet d'une version commerciale. Merci pour votre compréhension ...
Mes coordonnées sur la planète sont :
WEB: http://www.ief.u-psud.fr/~lecoat
E-mail: lecoat@ief.u-psud.fr
postales: Mr LE COAT François
9 Clos de Bures
Rue de Gometz
91440 Bures-sur-Yvette
FRANCE
Téléphone: Ca n'existe pas chez moi !
Merci à Karl SAMYN pour son aide précieuse, à David ROUSSEL qui
est bien le premier à me dire que je suis têtu, ainsi qu'à Thierry
ROCHEBOIS pour avoir supporté un certain nombre de beta versions.
Je tiens aussi à remercier Olivier LANDEMARRE de son aide pour la
compatibilité avec MAGIC MAC. Merci aussi à Emmanuel BARANGER pour
nous livrer un aussi beau modeleur universel. Vous êtes vivement
encouragés à obtenir des rendus plus élaborés que ceux d'Eurêka,
grâce au superbe EB_MODEL et l'import de surfaces que celui-ci
permet. Je veux aussi remercier Loïc SEBALD pour nous avoir
conçu une carte son aussi sympatique pour HADES.