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MathProf - Hinweise - Optimierung - Auflösung - Grafik - Kontrast

MathProf - Mathematik-Software - Hinweise zur 2D- und 3D-Grafik

Thema: Allgemeine Hinweise zum Handling des Programms

MathProf - Ein Programm zum Lösen verschiedenster Aufgaben und zur Visualisierung relevanter Sachverhalte mittels Simulationen, 2D- und 3D-Animationen für die Schule, das Abitur, das Studium sowie für Lehrer, Ingenieure, Wissenschaftler und alle die sich für Mathematik interessieren.

MathProf - Mathematik für Schule, Studium und Wissenschaft - Hinweise zur 2D- und 3D-Grafik

Online-Hilfe
zur Verbesserung der Ausgabe zwei- und dreidimensionaler grafischer Darstellungen.

Nachfolgend sind Hinweise bzgl. der Optimierung der Darstellungsgeschwindigkeit sowie der farblichen Optimierung dreidimensionaler Grafiken im Programm MathProf aufgeführt. Zudem wird auf die Möglichkeiten der Anpassung der Fenstergröße bei der Ausgabe grafischer 2D-Darstellungen eingegangen.

MathProf - Software für interaktive Mathematik

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Themen und Stichworte zu diesem Modul:

Fenstergröße - Dreidimensionale Darstellungen - Zweidimensionale Darstellungen - Kontrast - Gamma - Helligkeit - Auflösung - Darstellung - Einstellungen - Vorgaben

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Video

Nachfolgend finden Sie ein Video zu MathProf 5.0, welches Sie durch die Ausführung eines Klicks
auf die nachfolgend gezeigte Grafik abspielen lassen können.

MathProf 5.0 - Hinweise

Im Weiteren finden Sie einige Hinweise zur Benutzung des Progra mms.

I - Dreidimensionale Darstellungen

1. Darstellungsgeschwindigkeit

Das Programm ermöglicht Echtzeitsimulationen von 3D-Darstellungen mit Hilfe von OpenGL. Werden 3D-Darstellungen (bei voreingestellter Auflösung) jedoch ruckelnd und langsam ausgegeben, so ist dies ein Zeichen dafür, dass der aktuell benutzte Treiber der Grafikkarte Ihres Computers kein OpenGL unterstützt.

Installieren Sie den erforderlichen Grafiktreiber bzw. besuchen Sie die Internetseite des Herstellers Ihrer Grafikkarte, laden Sie sich kostenlos den aktuellsten Treiber (welcher OpenGL 1.2 und höher unterstützt) herunter und installieren Sie diesen. Hiernach sollte dieses Problem behoben sein.

Beachten Sie:

Beim Aufruf von Beispielen für 2D- und 3D-Darstellungen verwendet das Programm separate Vorgabewerte für die Darstellungsgeschwindigkeit und Parameterschrittweite, welche unter dem Menüpunkt Datei - Globale Optionen - Globale Optionen des Hauptformulars des Programms mit Hilfe von Schiebereglern einstellbar sind. Von Ihnen lokal gespeicherte bzw. vorab festgelegte Einstellungen zur Darstellungsgeschwindigkeit und Parameterschrittweite in einzelnen Unterprogrammen werden beim Aufruf von Beispielen ignoriert!

2. Farboptimierung

Um die Qualität der 3D-Darstellungen zu optimieren und evtl. zu dunkel erscheinende Darstellungen aufzuhellen, sollten Sie Einstellungen an Ihrer Grafikkarte vornehmen. Verändern Sie hierbei die Werte für:

Gamma
Kontrast
Helligkeit

bis die Darstellungen in satten Farben wiedergegeben werden und speichern Sie diese Einstellungen. Im Allgemeinen behebt eine Veränderung des standardmässig voreingestellten Gamma-Werts dieses Problem.

II - Zweidimensionale Darstellungen
Anpassen der Fenstergröße (Optional)

Zur Ausgabe zweidimensionaler Darstellungen verwendet das Programm

eine vordefinierte Fenstergröße. Diese ist abhängig von der gewählten Bildschirmauflösung.

Unter Verwendung bestimmter Bildschirmauflösungen kann es jedoch erforderlich sein, die Fenstergröße zur Ausgabe zweidimensionaler Grafiken anzupassen, da keine korrekte bzw. vollständige Darstellung der Grafiken erfolgt. In solch einem Fall stellt das Programm entsprechende Menüpunkte zur Verfügung.

Fenster - Größe - Anpassung

Abb 1:

Vor Durchführung einer Fenstergrößenanpassung
(unten angeordnete Koordinatenwertausgabe fehlt)

Fenster - Größe - Anpassung - Bild2

Abb 2:

Nach Durchführung einer Fenstergrößenanpassung
(vollständige Darstellung der Grafik innerhalb des gewünschten Bereichs)

Um eine Fenstergröße zur Ausgabe zweidimensionaler Grafiken festzulegen und zu speichern, gehen Sie folgendermaßen vor:

Öffnen Sie ein Unterprogramm, welches als Standardauflösung eine lineare Auflösung verwendet, oder wählen Sie bei Aufruf eines Programms mit nichtlinearer Auflösung den Menüpunkt Einstellungen - Auflösung - Skalierungsart und selektieren Sie den Eintrag Lineare Auflösung.
Sollte ein Bedienformular zur Verfügung stehen, so blenden Sie dieses aus, indem Sie die sich darauf befindende Schaltfläche Ausblenden benutzen.
Fassen Sie das Fenster mit der Maus am rechts unten liegenden Eckpunkt an (siehe Abb. 1) und ziehen Sie es in vertikaler und horizontaler Richtung, bis alle außen angeordneten Koordinatenwertangaben sichtbar sind und die Darstellung im Formularfenster ausgerichtet ist.
Wählen Sie den Menüpunkt Einstellungen - Fenstergröße - Aktuelle Fenstergröße speichern. Hierauf werden diese Einstellungen sitzungsübergreifend gespeichert und sind somit lediglich einmalig durchzuführen.

Möchten Sie die vorgenommenen Einstellungen wieder auf die bei Installation des Programms vorhandenen Standardwerte zurücksetzen, so benutzen Sie den Menüpunkt Einstellungen - Fenstergröße - Fenstergröße auf Standardwerte zurücksetzen.

Hinweis:

Werden Standardauflösungen verwendet, stehen diese Menüpunkte nur dann zur Verfügung, wenn im Menüpunkt Datei - Globale Optionen im Hauptmenü des Programms auf dem Registerblatt Einstellungen für 2D-Darstellungen im Formularbereich Fenstergröße für 2D-Darstellungen der Kontrollschalter Automatisch festlegen aktiviert ist.

Diese Möglichkeit sollte nur in besonderen Fällen genutzt werden - Wenn beipielsweise keine andere Möglichkeit besteht, die Fenstergröße zur Ausgabe zweidimensionaler Grafiken andersweitig korrekt einzurichten.

III - Auflösung

Zur korrekten und effizienten Nutzbarkeit des Programms werden folgende Bildschirmauflösungen empfohlen:

800 x 600

1152 x 864

1280 x 720

IV - Screenshots einiger Module von MathProf

MathProf 5.0 - Unterprogramm Ganzrationale Funktionen

MathProf 5.0 - Unterprogramm Kurven von Funktionen in Parameterform

Screenshot eines Moduls von PhysProf

PhysProf 1.1 - Unterprogramm Adiabatische Zustandsänderung

Screenshot einer mit SimPlot erstellten Animationsgrafik

SimPlot 1.0 - Grafik- und Animationsprogramm für unterschiedlichste Anwendungszwecke

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.

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.

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.

Kurzinfos zu Inhalten einiger Unterprogramme erhalten Sie unter:

Nachfolgend finden Sie ein Video zu einem in MathProf 5.0 unter dem Themenbereich 3D-Mathematik eingebundenen Unterprogramm, welches Sie durch die Ausführung eines Klicks auf die nachfolgend gezeigte Grafik abspielen lassen können.

Nachfolgend finden Sie ein Video zu einem in MathProf 5.0 unter dem Themenbereich Analysis eingebundenen Unterprogramm, welches Sie durch die Ausführung eines Klicks auf die nachfolgend gezeigte Grafik abspielen lassen können.

Nachfolgend finden Sie ein Video zu einem in MathProf 5.0 unter dem Themenbereich Vektoralgebra eingebundenen Unterprogramm, welches Sie durch die Ausführung eines Klicks auf die nachfolgend gezeigte Grafik abspielen lassen können.

II - 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.

Nachfolgend finden Sie ein Video zu einem in PhysProf 1.1 unter dem Themenbereich Mechanik eingebundenen Unterprogramm, welches Sie durch die Ausführung eines Klicks auf die nachfolgend gezeigte Grafik abspielen lassen können.

Nachfolgend finden Sie ein Video zu einem in PhysProf 1.1 unter dem Themenbereich Thermodynamik eingebundenen Unterprogramm, welches Sie durch die Ausführung eines Klicks auf die nachfolgend gezeigte Grafik abspielen lassen können.

Nachfolgend finden Sie ein Video zu einem in PhysProf 1.1 unter dem Themenbereich Elektrotechnik eingebundenen Unterprogramm, welches Sie durch die Ausführung eines Klicks auf die nachfolgend gezeigte Grafik abspielen lassen können.

III - 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.

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.

Eine Inhaltsübersicht dessen finden Sie unter SimPlot - Inhaltsverzeichnis, oder durch einen Klick auf die nachfolgend dargestellte Schaltfläche.

Beispiele einiger mit Simplot 1.0 erzeugter Grafiken finden Sie unter Beispiele, oder durch einen Klick auf die nachfolgend dargestellte Schaltfläche.

Nachfolgend finden Sie ein Video zu einer mit SimPlot 1.0 erstellten Animationsgrafik, welches Sie durch die Ausführung eines Klicks auf die nachfolgend gezeigte Grafik abspielen lassen können.

Weitere Videos zu einigen mit SimPlot erzeugten Animationen finden Sie unter SimPlot-Videos, oder durch einen Klick auf die nachfolgend dargestellte Schaltfläche.

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