SimPlot - Blöcke - Block - Verwendung - Lösen - Erstellen - Löschen

Thema: Methoden zum Umgang mit Blöcken geometrischer Objekte

SimPlot - Ein Programm, welches es unter anderem durch die Ausgabe frei erstellbarer grafischer Darstellungen in Form von Bildern und geometrischen Gebilden ermöglicht, zweidimensional vorliegende Sachverhalte verschiedenster Art auf einfache Weise interaktiv zu analysieren.

Des Weiteren bietet es die Möglichkeit, simulativ gesteuerte Echtzeitbewegungs- und Verformungsprozessabläufe ausführen zu lassen, automatisch ablaufende Simulationen zu erstellen und Visualisierungen aus unterschiedlichsten Anwendungsbereichen umzusetzen.

Online-Hilfe
zur Benutzung des Programms SimPlot.

Dieses Modul bietet die Möglichkeit, erstellte Einzelgrafiken bzw. Zeichnungen in Form von Blöcken zu speichern und diese hierauf wieder als solche zu implementieren, zu lösen und als Teil einer erstellten Zeichnung (Grafik) zu verwenden.

Zudem wird es ermöglicht, mit allen Gebilden eines Blocks geometrische Transformationen durchzuführen.

      

 

Das Programm ermöglicht es, erstellte Objektgebilde als Blöcke zu speichern und zu laden. Dies bedeutet, dass hierdurch prinzipiell die Möglichkeit besteht, mehrere Einzelteilzeichnungen separat zu erstellen und diese letztendlich zu einer Gesamtzeichnung zusammenzufügen. Alle in einem Block zusammengefassten Objekte können per Mausoperation gemeinsam bewegt und positioniert werden.
 

Blöcke erstellen, positionieren, laden und speichern

 
Um eine Arbeit mit Blöcken zu ermöglichen, sollten Sie zunächst Folgendes ausführen:
 

1. Öffnen Sie ein Unterprogramm, welches die Erstellung eines Gebildes mit Objekten zulässt und erstellen Sie die entsprechende Konstruktion.
    

2. Wählen Sie den Menüpunkt Datei / Block speichern und speichern Sie das Gebilde als Block (*.blk).
    

3. Benötigen Sie weitere Blöcke zur Erstellung einer Gesamtzeichnung, so wählen Sie den Menüpunkt Darstellen / Alle Objekte löschen, oder bedienen die entsprechende Symbolschaltfläche, erstellen hierauf weitere Gebilde und speichern diese, wie zuvor beschrieben, unter entsprechenden Namen.
    

4. Öffnen Sie das Unterprogramm, in welchem die als Block gespeicherte Zeichnung verwendet werden soll und laden Sie diese über den Menüpunkt Datei / Block laden.
    

5. Fassen Sie einen grün markierten Mausfangpunkt des Blocks an und bewegen Sie diesen bei gedrückt gehaltener linker Maustaste an die gewünschte Position.
    

Transformationen mit Blöcken

 
Auch mit gesamten Objektblöcken können Sie Transformationen (nachf. auch als Operationen bezeichnet) durchführen lassen. Es stehen hierbei folgende Möglichkeiten zur Verfügung:
 

• Verschiebung
• Punktspiegelung
• Geradenspiegelung
• Drehung um Punkt
• Drehstreckung
• Streckung
• Scherung an X-Achse
• Scherung an Y-Achse
• Affine Transformation

Nach dem Aufruf des Menübefehls Block / Blocktransformation, wird ein Formular geöffnet, auf welchem geladene Blöcke in einer Auswahlliste erscheinen.

Um Operationen mit den Objekten dieser Blöcke durchführen zu lassen, sollten Sie folgendermaßen verfahren:
 

1. Aktivieren Sie die Kontrollfelder der Blöcke mit deren Objekten Sie Operationen durchführen lassen möchten.
    
2. Es stehen Schaltflächen (Menüeinträge) zur Durchführung oben aufgeführter Transformationen zur Verfügung. Bedienen Sie die entsprechende, so wird ein Formular geöffnet auf welchem Sie die, zur Ausführung einer Transformation erforderlichen Werte (siehe nachf. Auflistung) in die dafür vorgesehenen Felder eingeben. Bedienen Sie die dort vorhandene Schaltfläche Ok, so wird die entsprechende Transformation mit allen Objekten des Blocks ausgeführt.
    
3. Wiederholen Sie die zuvor aufgeführte Vorgehensweise ggf. um weitere Transformation mit Blöcken durchführen zu lassen.
    
4. Bedienen Sie die Schaltfläche Ok auf dem Auswahlformular, so wird die Darstellung aktualisiert.

Wählen Sie auf dem Auswahlformular die Schaltfläche Abbrechen, so wird keine Transformation durchgeführt.

Hinweis:

Werden Blöcke in der Auswahlliste gewählt, mit denen eine bestimmte Transformation nicht durchzuführen ist, so sind/werden die entsprechenden Schaltflächen deaktiviert.

 

Möchten Sie eine der oben aufgeführten Transformationsarten mit einzelnen Objekten des Blocks durchführen lassen, so klicken Sie auf die rechte Maustaste, während der Cursor sich über der Fangpunktmarkierung eines Objekts befindet und wählen den entsprechenden Untermenüpunkt aus dem Popup-Menüeintrag Objekt bewegen.

 

Erforderliche Eingabewerte zur Durchführung einer Blocktransformation:

 

Zur Durchführung der entsprechenden Transformation werden folgende Eingabewerte benötigt:
 

• Verschiebung:
  
  Δx: Wert, um den das Objekt in x-Koordinatenrichtung verschoben werden soll
  
  Δy: Wert, um den das Objekt in y-Koordinatenrichtung verschoben werden soll
   
   

• Drehung:
  
  Drehpunkt P: Koordinaten des Punktes P(x;y), um den das Objekt gedreht werden soll
  
  Drehwinkel a: Drehwinkel in °, um den das Objekt um Punkt P gedreht werden soll
  
   

• Drehstreckung:
  
  Drehpunkt P: Koordinaten des Punktes P(x;y), um den das Objekt gedreht werden soll

  Drehwinkel a: Drehwinkel in °, um den das Objekt um Punkt P gedreht werden soll

  Streckfaktor: Faktor, um den das Objekt gestreckt werden soll
  
   

• Punktspiegelung:
  
  Spiegelpunkt P: Koordinaten des Punktes P(x;y), an dem das Objekt punktgespiegelt werden soll

 

• Geradenspiegelung:
  
  Geradenpunkte P1 und P2: Koordinaten zweier Punkte P1(x₁;y₁) und P2(x₂;y₂), durch welche die Spiegelgerade verläuft
  
   

• Streckung:
  
  Streckpunkt P: Koordinaten des Punktes P(x;y), an dem das Objekt gestreckt werden soll
   

  Streckfaktor: Faktor, um den das Objekt gestreckt werden soll
  
   

• Scherung an x-Achse:
  
  Faktor: Scherfaktor

 

• Scherung an y-Achse:
  
  Faktor: Scherfaktor

 

• Affine Transformation:

   

  Zur Durchführung einer affinen Transformation wird nachfolgend gezeigte Matrix verwendet.

  

  a₁₁, a₁₂, a₂₁, a₂₂, b₁ und b₂: Koeffizienten der Matrix.

  In der Auswahlliste mit der Bezeichnung Transformationsart sind beim Aufruf des Unterprogramms zur Durchführung affiner Transformation u.a. nachfolgend aufgeführte Standardtransformationsarten aufgelistet:
   
  
  Verschiebung (Translation) in x-Richtung:

  Wirkung: Verschiebung in x-Richtung

  Vorgegebener Wert: x = 2
  
  Verschiebung (Translation) in y-Richtung:

  Wirkung: Verschiebung in y-Richtung

  Vorgegebener Wert: y = 2
  
  Verschiebung (Translation) in x/y-Richtung:

  Wirkung: Verschiebung in x-Richtung und y-Richtung

  Vorgegebener Wert: x = 1

  Vorgegebener Wert: y = 1
   

  Identische Transformation:
  
  Wirkung: Quellbild und Zielbild sind identisch
  
  Skalierung in x-Richtung:
   

  Wirkung: Stauchung/Streckung in x-Richtung

  Vorgegebener Faktor: 3

   

  Skalierung in y-Richtung:
   

  Wirkung: Stauchung/Streckung in y-Richtung

  Vorgegebener Faktor: 3
   

  Skalierung in x/y-Richtung:
   

  Wirkung: Stauchung/Streckung in x- und y-Richtung

  Vorgegebener Faktor x-Richtung: 2

  Vorgegebener Faktor y-Richtung: 3

  
  Spiegelung an x-Achse:
  Wirkung: Spiegelung der Abbildung an x-Achse
   

  Spiegelung an y-Achse:
  Wirkung: Spiegelung der Abbildung an y-Achse
  
  Spiegelung an Koordinatenursprung:
  Wirkung: Spiegelung der Abbildung an x-Achse, danach Spiegelung der Abbildung an y-Achse

  
  Rotation (Drehung) um 45° um Koordinatenursprung:
  Wirkung: Rotation der Abbildung um 45° um Koordinatenursprung
  
  Rotation (Drehung) um 90° um Koordinatenursprung:
  Wirkung: Rotation der Abbildung um 90° um Koordinatenursprung
  
  Scherung in Richtung x-Achse:
  Wirkung: Scherung in Richtung x-Achse
  Vorgegebener Wert:2
  
  Scherung in Richtung y-Achse:
  Wirkung: Scherung in Richtung y-Achse
  Vorgegebener Wert:2
   

  Wird eine Standardtransformationsart aus der Auswahlbox selektiert, so werden vorhandene Eingabewerte für die Koeffizienten der Abbildungsmatrix und den Translationsvektor (ohne Durchführung einer vorhergehenden Abfrage) durch oben aufgeführte Vorgabewerte ersetzt.

   

  Um eine Rotation durchführen zu lassen, wählen Sie den Eintrag Rotation um 45° oder Rotation um 90° und ersetzen die vorgegebenen Zahlen durch die von Ihnen gewünschten Winkelwerte im Gradmaß. Wenn einer dieser beiden Einträge gewählt wurde, werden die Eingabewerte für die Matrix als Winkelwerte im Gradmaß übernommen. und in folgender Form verwendet:

   

  

Blöcke löschen

 

Möchten Sie einen gesamten Objektblock löschen, so verwenden Sie den Menüeintrag Block / Block löschen. Wählen Sie zu löschende Blöcke durch die Aktivierung der entsprechenden Kontrollfelder und bedienen Sie hierauf die Schaltfläche Ok. Sollen alle zur Verfügung stehenden Blöcke gemeinsam gelöscht werden, so bedienen Sie zuvor die Schaltfläche Alle löschen.

 

Wählen Sie auf dem Auswahlformular die Schaltfläche Abbrechen, so wird keine Löschung von Blöcken durchgeführt.
 

Blöcke lösen

 

Um einzelne Objekte eines Blocks wieder separat bearbeiten zu können, ist es notwendig den entsprechenden Block lösen zu lassen.
 

Möchten Sie dies durchführen, so verwenden Sie den Menüeintrag Block / Block lösen. Wählen Sie zu lösenden Blöcke durch die Aktivierung der entsprechenden Kontrollfelder und bedienen Sie hierauf die Schaltfläche Ok. Sollen alle zur Verfügung stehenden Blöcke gelöst werden, so bedienen Sie die Schaltfläche Alle lösen.

 

Wählen Sie auf dem Auswahlformular die Schaltfläche Abbrechen, so wird keine Blocklösung durchgeführt.

 

Dieser Befehl ist ebenfalls ausführbar, wenn Sie auf die rechte Maustaste klicken, während der Cursor sich über der Fangpunktmarkierung eines Objekts befindet und Sie den Popup-Menüeintrag Block [Blockname] lösen wählen.
 

Eigenschaften einzelner Objekte eines Blocks und Modifikation von Blöcken

 

 

Da das Programm jedes erzeugte Objekt bei Fokussierung des entsprechenden Mausfangpunktes erkennt, besteht die Möglichkeit, die Eigenschaften des gewählten Objekts abzufragen, wie auch zu ändern.

 

Möchten Sie Details über die Eigenschaften eines bestimmten Objekts eines Blocks erfahren, so klicken Sie auf die rechte Maustaste, während der Cursor sich über der Fangpunktmarkierung eines Objekts befindet und wählen den entsprechenden Untermenüpunkt aus dem Popup-Menüeintrag Eigenschaftsanalyse.

 

Auch die Eigenschaften eines einzelnen, zu einem Block gehörenden, Elements können Sie ändern (modifizieren), indem Sie die rechte Maustaste anklicken, während der Cursor sich über der Fangpunktmarkierung eines Objekts befindet und Sie den Popup-Menüeintrag Objekteigenschaften wählen.
 

Transformationen mit einzelnen Objekten eines Blocks

Möchten Sie Transformationen mit einzelnen Objekten eines Blocks durchführen lassen, und den Block als solches beibehalten (nicht lösen), so bietet sich die Möglichkeit, die rechte Maustaste zu bedienen, während der Cursor sich über der Fangpunktmarkierung eines Objekts befindet und den entsprechenden Untermenüeintrag aus dem Popup-Menüeintrag Operation mit [Objektname] zu wählen (Verschieben, Drehen ...). Hierauf wird das entsprechende Bedienformular zur Durchführung der gewählten Transformation geöffnet, auf welchem Sie die erforderlichen Werte zur Ausführung der Transformation in die entsprechenden Felder eingeben. Bedienen Sie danach die dort vorhandene Schaltfläche Ok, so wird die entsprechende Transformation mit dem ausgewählten Objekt des Blocks durchgeführt.

Wurde der Eintrag Ursprungsobjekt behalten aktiviert, so wird eine Kopie des zu bewegenden Blockobjekts erstellt und als separates (nicht zum Block gehörendes) Objekt erzeugt.
 

 

Visualisierung - Beispiel 1


Visualisierung - Beispiel 2


Visualisierung - Beispiel 3
 

Visualisierung - Beispiel 4
 

Visualisierung - Beispiel 5

   

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 Elektrotechnik 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.