Мещерский Задача 6.21

Материал из Department of Theoretical and Applied Mechanics
Перейти к: навигация, поиск

Мещерский Задача 6.21

Визуализация 3D-задачи по статике на JavaScript

Исполнитель: Иванова Яна

Группа 23604/1 Кафедра Теоретической механики

Формулировка задачи

Usl.png

Ris.png


Решение задачи


<syntaxhighlight lang="javascript" line start="1" enclose="div">

<!DOCTYPE html> <head> <meta charset = "utf-8"> <title> Задача из Мещерского </title> <script src = "http://tm.spbstu.ru/htmlets/Ivanova/Threads/three.js"> </script> <script src = "http://tm.spbstu.ru/htmlets/Ivanova/Threads/stats.min.js"> </script> <script src = "http://tm.spbstu.ru/htmlets/Ivanova/Threads/OrbitControls.js"> </script> <script src = "http://tm.spbstu.ru/htmlets/Ivanova/Threads/dat.gui.js"> </script> <style> 

 body 
 {
 margin:0;
 overflow:hidden;
 }

</style> </head> <body>

<script>

var renderer,scene,camera,plane,stats,A,B,Y,controls,line1,line2,line3;

///// ЗАДАНИЕ ПАРАМЕТРОВ, УКАЗАННЫХ В ЗАДАЧЕ /////

var l; var L; var Q;

function init() { scene = new THREE.Scene(); // создаем сцену camera = new THREE.PerspectiveCamera(45,window.innerWidth/window.innerHeight,0.1,1000); // создаем камеру renderer = new THREE.WebGLRenderer(); 

       renderer.setClearColor(0xEEEEEE, 1);
       renderer.setSize(window.innerWidth, window.innerHeight);
       renderer.shadowMap.enabled = true;

var axes = new THREE.AxisHelper(20); // создаем координатные оси scene.add(axes);

control = new THREE.OrbitControls(camera,renderer.domElement);

controls = new function() // создаем переключатели, позволяющие изменять входные параметры { this.weightQ = 3; // вес, приложенный в узле this.lengthl = 10; // расстояние между точкой закрепления нити и началом координат this.lengthL = 9; // длина нити

this.displayForces = true; // модуль отображения задачи this.angleA = "angle A = "; // вывод полученных в ходе решения задачи значений this.angleB = "angle B = "; this.angleY = "angle C = "; this.Ta = "Ta = "; this.Tb = "Tb = "; this.Tc = "Tc = "; } var gui = new dat.GUI(); // позволяем менять каждый из параметров в определенном диапазоне, в случае изменения вызываем функцию, перестраивающую выводимую на экран картинку gui.add(controls, 'weightQ',0,100).onChange(ReDraw); gui.add(controls, 'lengthl',0,10).onChange(ReDraw); gui.add(controls, 'lengthL',0.816*l, l).onChange(ReDraw); gui.add(controls, 'angleA').listen(); gui.add(controls, 'angleB').listen(); gui.add(controls, 'angleC').listen(); gui.add(controls, 'Ta').listen(); gui.add(controls, 'Tb').listen(); gui.add(controls, 'Tc').listen();

stats = initStats(); Draw(); renderScene(); }

function VisionTrue() // функция, рисующая задачу с отображением сил { ReDraw(); }

function ReDraw() // функция, перерисовывающая всю картинку { scene.remove(axes); // удаляем ранее созданные объекты scene.remove(line1); scene.remove(line2); scene.remove(line3); scene.remove(Ta); scene.remove(Tb); scene.remove(Tc);

Q1 = controls.weightQ; // меняем значения параметров на те, что ввел пользователь l1 = controls.lengthl; L1 = controls.lengthL; Draw(); }

function Draw() { A = Math.asin((l1 - Math.sqrt(3*l1*l1 - 2*l1*l1))/(3*l1)); B = Math.atan((l1 - Math.sqrt(3*l1*l1 - 2*l1*l1))/(2*l1 + Math.sqrt(3*l1*l1 - 2*l1*l1) )); C = Math.acos((2*l1 + Math.sqrt(3*l1*l1 - 2*l1*l1))/(3*l1)); controls.angle = "angleA = " + A; controls.angle = "angleB = " + B; controls.angle = "angleC = " + C;


///// СОЗДАНИЕ НИТЕЙ /////

var ty = (1/3)*(l1 - ((3*L1)^2 - (2*l1)^2)^(1/2)); var lg1 = new THREE.Geometry(); // создаем новую геометрию, предназначенную для изображения линии lg1.vertices.push( 

 new THREE.Vector3(l1,0,0),    // задаем координату начала
 new THREE.Vector3(ty, ty, ty)      // задаем координату конца

); var lm1 = new THREE.LineBasicMaterial({color: 0xA0522D}); // задаем материал line1 = new THREE.Line(lg1, lm1); // задаем линию с указанными координатами и материалом scene.add(line1);

var lg2 = new THREE.Geometry(); // создаем новую геометрию, предназначенную для изображения линии lg2.vertices.push( 

 new THREE.Vector3(0, l1, 0),    // задаем координату начала
 new THREE.Vector3(ty, ty, ty)      // задаем координату конца

); var lm2 = new THREE.LineBasicMaterial({color: 0xA0522D}); // задаем материал line2 = new THREE.Line(lg2, lm2); // задаем линию с указанными координатами и материалом scene.add(line2);

var lg3 = new THREE.Geometry(); // создаем новую геометрию, предназначенную для изображения линии lg3.vertices.push( 

 new THREE.Vector3(0, 0, l1),    // задаем координату начала
 new THREE.Vector3(ty, ty, ty)      // задаем координату конца

); var lm3 = new THREE.LineBasicMaterial({color: 0xA0522D}); // задаем материал line3 = new THREE.Line(lg3, lm3); // задаем линию с указанными координатами и материалом scene.add(line3);

///// СОЗДАНИЕ ВЕКТОРОВ, ОТОБРАЖАЮЩИХ СИЛЫ, ДЕЙСТВУЮЩИЕ НА ТЕЛА /////

var Tlength = (l1 - Math.sqrt(3*L1*L1 - 2*l1*l1))*L1*Q1/(3*l1*(Math.sqrt(3*L1*L1 - 2*l1*l1))); var TClength = (l1 - Math.sqrt(3*L1*L1 - 2*l1*l1))*L1*Q1/(3*l1*(Math.sqrt(3*L1*L1 - 2*l1*l1)));


var vQ = new THREE.Vector3 (0, 0, -1); // создаем геометрию вектора, отображающего вес, приложенный к пересечению нитей var origin = new THREE.Vector3(ty,ty,ty); // задаем точку начала для векторов Q и Tc var hex = 0xDC143C; // задаем цвет для веса qq = new THREE.ArrowHelper( vQ, origin, Q1, hex ); // создаем срелочку scene.add( qq ); // заносим на сцену


var vTa = new THREE.Vector3(ty, ty, ty); // создаем геометрию вектора, отображающего натяжение нити А var originA = new THREE.Vector3(l1,0,0); var hex1 = 0x8B0000; // цвет, отображающий вектора сил натяжения vvTa = new THREE.ArrowHelper( vTa, origin, Tlength , hex1); // создаем стрелочку scene.add( vvTa ); // заносим на сцену


var vTb = new THREE.Vector3( ty, ty, ty); // создаем геометрию вектора, отображающего натяжение нити В var originB = new THREE.Vector3(0,l1,0); var hex1 = 0x8B0000; // цвет, отображающий вектора сил натяжения vvTb = new THREE.ArrowHelper( vTb, originB, Tlength, hex1); // создаем стрелочку scene.add( vvTb ); // заносим на сцену


var vTc = new THREE.Vector3(-1, -1, 1 ); // создаем геометрию вектора, отображающего натяжение нити C var origin = new THREE.Vector3(ty,ty,ty); var hex1 = 0x8B0000; // цвет, отображающий вектора сил натяжения vvTc = new THREE.ArrowHelper( vTc, origin, TClength, hex1); // создаем стрелочку scene.add(vvTc ); // заносим на сцену

controls.Ta = "Ta = " + Tlength; // вывод решения на экран controls.Tb = "Tb = " + Tlength; // вывод решения на экран controls.Tc = "Tc = " + TClength; // вывод решения на экран

camera.position.x = -30; // задаем местоположение камеры camera.position.y = 40; camera.position.z = 30; camera.lookAt(scene.position); document.getElementById("WebGL").appendChild(renderer.domElement);

renderer.render(scene,camera); }

function renderScene() { stats.update(); Q1 = controls.weightQ; l1 = controls.length1; L1 = controls.lengthL; requestAnimationFrame(renderScene); renderer.render(scene,camera); }


function initStats() //window in the left corner { stats = new Stats(); stats.setMode(0); stats.domElement.style.position = '0px'; stats.domElement.style.left = '0px'; stats.domElement.style.top = '0px'; document.getElementById("Stats-output").appendChild(stats.domElement); return stats; }

function onResize() //moving of camera { 

 camera.aspect = window.innerWidth/window.innerHeight;
 camera.updateProjectionMatrix();
 renderer.setSize(window.innerWidth,window.innerHeight);

}

window.onload = init; window.addEventListener('resize',onResize,true);

</script>
Источник — «http://tm.spbstu.ru/?title=Мещерский_Задача_6.21&oldid=46623»