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标题: inRm3D（英壬画板）之操作与应用 [打印本页]

作者: inRm 时间: 2010-6-3 10:24 标题: inRm3D（英壬画板）之操作与应用

本贴将陆续介绍inRm3D的操作使用方法。
inRm3D的具体功能，请参阅《inRm3D帮助文件》，本贴将对个别问题详细解释。
本贴将不可避免的与《几何画板》(GSP)、《超级画板》(Z+Z) 和《Cabri 3D》等画板软件作对比，但丝毫不影响作者对这些前辈的敬意。因为inRm3D就是站在这些巨人的肩上逐渐成长的。
文中还将介绍inRm3D的设计思路，以及作者对几何教学方面的一些想法。欢迎各位看官跟帖评论、指教、补充、拍砖，也希望容忍我的解释或声辩。

1. inRm3D的特点
inRm3D的特点是什么？概括之：三维、关联、动态。这里的“三维”，是真实三维环境的模拟再现，是完全交给用户操纵的三维场景。“关联”，是构件的数值属性可以直接与其它构件关联。“动态”则是所有几何软件的共同特性。

2. 菜单和工具栏
主界面.PNG

inRm3D从v2.8开始加入菜单，可以用两种方式作图：1) 先选择对象，然后直接点击左边动态工具栏上的作图按钮；2) 先在菜单栏里选择作图菜单，再按提示顺序选择对象。

3. 选择
选择了一个对象之后，被选择的对象将用特殊颜色标识。标识色彩可在系统参数里设置。比较特殊的是，迭代对象的构成非常复杂，如果都用标识颜色作图，很可能无法辨识，所以用一个六面体框架来标识迭代对象。

4. 作图
inRm3D界面左边是工具栏，上部是快速工具栏，下部是动态工具栏。
点击快速作图工具，把鼠标移动到适当位置（或选择已有的点）按下鼠标，即可完成作图。移动鼠标时，状态栏里将出现鼠标所处位置的三维坐标。鼠标的移动只能影响两个坐标，可以按下Ctrl键以影响第三维坐标。
如果选择了若干对象，动态工具栏上会出现可以使用的作图工具，点击则直接作图。

5. 自由点
“自由点”即可用鼠标任意拖动的点。在用鼠标拖动自由点时，这个点只能在一个“相对平行于屏幕”的平面上被拖动。这句说明比较拗口，实际操作一下就理解了：拖动时按下Ctrl键、或按下Shift键、或同时按下Ctrl和Shift键。
用右键点击自由点，会弹出一个属性框，可以直接设置自由点的三维坐标值。如果不希望该点被鼠标拖动，可以勾选“锁定”属性。

6. 直线
inRm3D有两种直线：点向式直线和两点式直线。这两种直线在视觉上都是线段，但又都可以通过改变其属性而成为抽象意义的“射线”或“直线”。
点向式直线，由一个基点和两个方向角定义。有两种方法可改变这两个方向角：1）按下Ctrl键再拖动直线，左右拖动改变平角，上下拖动改变仰角；2）右键点击点向线，在属性框中直接编辑其“平角”属性和“仰角”属性。勾选“双向”属性，可拖动直线向两端方向延伸。
两点式直线，即由两点定义的直线。也可用“定长”属性和“双向”属性使之成为抽象意义的“射线”或“直线”。

7. 约束点
即“受约束的点”。她虽然是所有动态几何软件里最重要的角色，但却大都没有一个明确的身份：“直线上的点”、“圆上的点”、“路径上的点”、“边界上的点”…像旧社会里的小老婆：“XX家的”。约束点有三个重要属性：“约束方式”、“约束值”和“步长”。
约束方式有两种：比例约束、距离约束。若为比例约束，其与线段起点的相对位置及线段长度有关；若为距离约束，则仅与线段起点的相对位置有关，而与线段长度无关。
下图所示轨迹线中，点D为驱动点，点E为轨迹点。左图的点E是比例约束，右图的点E是距离约束。不同的约束方式所产生的效果是截然不同的：
约束方式.gif

约束方式.sgf (1.84 KB)

步长：这是控制inRm3D动态效果的最主要的属性。以“外摆线”为例：
作图步骤：
1) 点击“自由点”工具，一个小球将跟随着鼠标一起移动，鼠标的右上角是三维坐标。在窗口的任意位置按下鼠标，一个“自由点”创建好了。如果没看见这个点的标签，只要用鼠标敲下这个点：一个大写的“A”在闪烁，这个“A”就是构件的标签。
2) 点击“点向线”工具，把鼠标移动到点A上，此时鼠标右下角会出现“点”字样，说明鼠标碰到了一个点。按下鼠标，一条直线就作好了，其基为A，点向线的标签为a；
3) 点击“点法圆”工具，然后先选择点A，再选择点向线a。inRm3D将作一个默认半径为4。点A为圆心，直线a为法向量的圆O1；
4) 点击“约束点”工具，将鼠标移到圆O1的圆周上（会显现一个小球）按下鼠标，就创建了约束点B；
5) 点击“点法圆”工具，再先后选择约束点B和直线a，创建圆O2。可以用鼠标把这个圆拖的小一点；
6) 点击“约束点”工具，在圆O2上创建一个约束点C。用右键点击点C，在属性框里把“步长”属性设置为0.2；
7) 点击“轨迹线”，然后先选择点C，再选择点B，此时一条摆线出现了。这条摆线就是以点B为驱动点时，点C的轨迹。
按【Ctrl+M】键，可以看到轨迹线逐点生成的过程。
查看点C的属性，可见其步长属性已被自动设置为0.05。当驱动点的步长为0时，inRm3D会自动将其设置为0.05
决定这条摆线形状的因素，除了两个圆的半径之外，就是两个约束点的步长了。分别调整这两个约束点的步长属性，就可以得到不同形状的摆线。
外摆线.gif

外摆线.sgf (1.73 KB)
构件属性的设置方法有两种，一种是用键盘直接输入数值，一种是先按下Ctrl键，再用鼠标拖动属性值。
这是是个比较极端的轨迹面：
轨迹面.gif

轨迹面.sgf (2.69 KB)
三个约束点的步长，以及点H的“双向”属性，都会影响曲面的形状。

8. 页面控制
工具栏中部的构件列表里，是按创建顺序排列的构件清单：
构件列表.GIF

构件列表的右边是页面控制器，上下箭头按钮用以添加或删除一个页面。inRm3D的“页面”概念与GSP是完全不一样的。GSP里各页面显示的模型之间是没有关系的，而inRm3D各页面里显示的是同一个模型，只是构件或标签的显示顺序不同。
仍以摆线模型为例，我们用页面控制器来使各构件逐个显示：
1) 一共七个构件，则添加6个页面；
2) 选择直线a，页面控制器形如：
页面控制器.GIF

两排按钮分别为构件和标签的显示状态（抬起为显示，按下则隐藏）。数字代表页面顺序，红色表示当前页面为第一页。我们希望直线a从第二页开始显示，就用鼠标点击数字1 (快捷键为【H】)，直线a就隐藏掉了；
3) 按一下方向键【→】，数字2变为红色（直线a又显现了）。再按一下【→】，到了第三页。选择圆O1，我们希望这个圆从第三页开始显示，按快捷键【Ctrl+H】，这可以同时改变一二两页的显示状态；
4) 选择点B（我们希望该点从下一页开始显示），先按【Shift】再点击数字1，从1到3的按钮状态被同时改变了。
5) 用相同手段设置另三个构件的显示顺序，再用【→】或【←】变换页面看看效果。标签的显示或隐藏亦可同样处理。

8. 标签
构件的标签，在创建构件时自动生成。顺序规则是：
点：A,B…Z；圆：O1,O2…O99；平面：α…ω；其它：a,b…z
构件创建后，其标签可任意修改。下标字符前缀是“_”，上标前缀是“~”。标签修改之后，可按住【Ctrl+Shift】并点击其它构件，将按顺序自动修改标签。

9. 文本
inRm3D最初的设计中是没有“文本”的。设想：当老师拿着一个实体模型讲解时，文字在哪儿？黑板上。这种想法似乎老土了。文本有三个很实用的属性：
绑定：文本在窗口上的显示位置，与某个点构件绑定。绑定之后若不希望被拖动，可勾选“锁定”属性。
阈值：任意值。
显示：显示值小于阈值时，文本将被隐藏。
这两个属性都可与某个点、直线、圆、参数或计算值关联。熟悉之后可以非常方便的控制文本的显示状态。

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作者: inRm 时间: 2010-6-3 10:25

10．迭代
inRm3D的迭代知识全部学自GSP。
以“三维文竹”为例：

文竹.sgf (4.11 KB)
11、【球面正弦曲线】及制作教程
http://www.inrm3d.cn/viewthread.php?tid=3058&extra=page%3D1

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作者: inRm 时间: 2010-6-3 10:25

占位备用

作者: kyqm 时间: 2010-6-3 12:21

一个软件的相关文档也是软件的重要组成部分。
楼主现在开讲，我就搬个板凳认真听了。

作者: hhhzh 时间: 2010-6-3 12:56

我已经开始编辑了！

作者: inRm 时间: 2010-6-3 13:51

文笔显然比我好多了，非常感谢。

作者: room901 时间: 2010-6-3 14:21

端正坐好准备听课

作者: 周传高 时间: 2010-6-3 14:52

这个贴子应该置顶的。

作者: xfzch 时间: 2010-6-3 15:03

方老师开始手把手教了，请各位同学安静一下，拿出纸和笔！

作者: dfszlzp 时间: 2010-6-6 13:17

这个很有必要：酒香也怕巷子深！

适当的教学和推广也是必须的：
可惜我不是高中部老师，否则我也会加入这个行列

作者: 1099 时间: 2010-6-8 11:12

最好有个word格式的学习文件

作者: room901 时间: 2010-6-8 12:04

提个建议,用录屏软件把基本功能加点实例讲解一下.基本功能熟练了,才能有自己的想法.不知老师有没有这个时间.

作者: 周传高 时间: 2010-6-8 19:16

边看帮助，边操作很快就上手的。

作者: chr 时间: 2010-6-25 19:56

请教老师:INRM3D中可不可以做动画(约束点的运动)例:一个约束点绕圆匀速运动.谢谢!

作者: chr 时间: 2010-6-25 20:27

顺便问一下,INRM3D能否像几何画板一样点法圆,用一个圆上的点来控制圆的大小?

作者: inRm 时间: 2010-6-26 08:35

1. “约束点的运动”，是由“步长”属性定义的：
QQ截图未命名cc.jpg

GSP的动画，是由动画按钮控制的，动画速度也由按钮控制，没有按钮就没有动画。而inRm3D的动画由约束点自己控制，动画速度由“步长”属性控制，用“动画”工具或按【M】键启动或停止，当然也可以创建一个按钮来控制。

2. 将半径关联到点：

附件: cc.sgf (2010-6-26 08:35, 884 Bytes) / 下载次数 1464
http://inrm3d.cn/attachment.php?aid=5590&k=87ee0df6d74ff737f3dafd26c16d2c95&t=1715192008&sid=s11EE5

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http://inrm3d.cn/attachment.php?aid=5591&k=6c7f37e54849892b09f9ae45fb264ace&t=1715192008&sid=s11EE5

图片附件: QQ截图未命名cc.jpg (2010-6-26 08:52, 19.21 KB) / 下载次数 975
http://inrm3d.cn/attachment.php?aid=5592&k=dbb214790001c744c2481c036009f231&t=1715192008&sid=s11EE5

作者: chr 时间: 2010-6-26 10:21

谢谢老师.
但现在还没有方法实现GSP中的"系列A和B"按钮吗?

作者: inRm 时间: 2010-6-26 10:52

inRm3D不是GSP的三维版，虽然基本涵盖了GSP的作图功能，但作图概念和操作方法都有较大差异。
你这“系列A和B”，具体功能是什么？请把模型贴上来，提出具体的控制想法，看看是inRm3D不能，还是帮助文件里没讲明白。

作者: chr 时间: 2010-6-26 20:44

暂无法贴图.选中两个"约束点运动类"按钮,再选中编辑---操作类按钮----系列.就可实现两个按钮同时执行.
顺便问一下,INRM3D中约束点的痕迹的痕长的值能不能为无限.或者说能不能保留所有显示的痕迹?

作者: inRm 时间: 2010-6-26 20:59

1. 用一个控制按钮，就可以控制多个约束点。双击按钮右下角，在属性框里按右键，就可以添加其它约束点了：
QQ截图未命名.jpg

2. inRm3D的痕迹，跟GSP是很不同的。GSP是把“痕迹”保留在屏幕上，是静止的，不论有多少痕迹，所占用的内存是一样的（与GSP的窗口大小成正比）。而inRm3D的痕迹相对视觉而言是动态的，要实时计算每个痕迹的三维位置和光照效果，必须单独占用内存。计算量和内存占用量都与痕迹数量成正比，所以必须加以限制。
其实，点的痕迹就是“轨迹线”，线的痕迹就是“轨迹面”。

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http://inrm3d.cn/attachment.php?aid=5618&k=966e328275b7657547b223ab8f234094&t=1715192008&sid=s11EE5

作者: 周传高 时间: 2010-6-27 07:43

1. 用一个控制按钮，就可以控制多个约束点。双击按钮右下角，在属性框里按右键，就可以添加其它约束点了：
5618
2. inRm3D的痕迹，跟GSP是很不同的。GSP是把“痕迹”保留在屏幕上，是静止的，不论有多少痕迹，所占 ...
inRm 发表于 2010-6-26 20:59

方老师，这是新版？坛子里最新版不行啊。

作者: chr 时间: 2010-7-3 10:18

谢谢各位老师!

作者: chr 时间: 2010-7-29 21:04

INRM老师:新版(V2.729)确实不行,无关联.其他功能里可以关联.

作者: inRm 时间: 2010-7-29 22:57

请下载 v2.730 试试。

作者: jxsyxxl 时间: 2010-8-5 12:22

方老师解释“约束点”时比喻为“像旧社会里的小老婆：‘XX家的’”，真风趣！

作者: inRm 时间: 2010-8-5 19:23

当然可以啦，任何人，任意次。

作者: zwh2010 时间: 2011-5-26 22:20

把这个软件与数学问题的讨论结合起来的话一定会超过Gsp,我觉得。

作者: math_dalin 时间: 2011-5-27 10:01

找到好去处了！谢谢方老师！我也交个作业！

附件: 阿基米德螺线.sgf (2011-5-27 10:01, 1.81 KB) / 下载次数 1641
http://inrm3d.cn/attachment.php?aid=12308&k=12afe337fe54dbb9a12a9e3b7aa265fe&t=1715192008&sid=s11EE5

作者: zhchgao 时间: 2011-9-15 09:39

找到好去处了！谢谢方老师！我也交个作业！
math_dalin 发表于 2011-5-27 10:01

这一点是inRm3D与gsp不同的一个地方，两个点都各自独立动，照样生成轨迹。

作者: guoshuzhe 时间: 2011-9-25 21:06

方老师您好：用inRm3D作垂线时如何控制垂线的方向呢？如果做出的垂线的方向和自己要求的方向相反怎么做才能改过来？

作者: 周传高 时间: 2011-9-25 21:59

方老师您好：用inRm3D作垂线时如何控制垂线的方向呢？如果做出的垂线的方向和自己要求的方向相反怎么做才能改过来？
guoshuzhe 发表于 2011-9-25 21:06

请看教程。

图片附件: aa.gif (2011-9-25 21:59, 14.94 KB) / 下载次数 1902
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作者: inRm 时间: 2011-9-25 22:03

再做此垂线的平行线，平行线有个“反向”属性

作者: sdytstl 时间: 2011-9-30 16:19

方老师好，插入队列是什么意思，怎么用？能举例说明吗？谢谢！！

作者: inRm 时间: 2011-9-30 18:57

在gsp（几何画板）里，若想逐个（或逐组）显示/隐藏图元，就得做一系列按钮，然后一个个的点击按钮。而若还想控制标签的显示/隐藏，没辙。
在inRm3D里，每个构件和标签都有24个显示/隐藏状态，可以方便的演示一个模型的制作过程。
下例所示曲面，共15个构件，9个作图步骤：
与异面直线等距之曲面.png

与异面直线等距之曲面.sgf (3.53 KB)

用左右方向键可以逐步显示制作步骤。至于某一个构件或标签的显示/隐藏顺序，就是用显示队列控制的。选择一个或几个构件，用上面的小按钮控制构件，下面的小按钮控制标签。

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附件: 与异面直线等距之曲面.sgf (2011-9-30 18:57, 3.53 KB) / 下载次数 3612
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作者: 周传高 时间: 2011-10-1 15:10

这一个例子把队列说得够清楚的了。

作者: sdytstl 时间: 2011-10-1 20:15

在gsp（几何画板）里，若想逐个（或逐组）显示/隐藏图元，就得做一系列按钮，然后一个个的点击按钮。而若还想控制标签的显示/隐藏，没辙。
在inRm3D里，每个构件和标签都有24个显示/隐藏状态，可以方便的演示一个模 ...
inRm 发表于 2011-9-30 18:57

谢谢方老师和周老师，我学做了一个，我是先插入队列，然后在这个队列中构建的构件，不知对否，还望指点步骤！！谢谢！！！

队列的学习.sgf (3.79 KB)

附件: 队列的学习.sgf (2011-10-1 20:15, 3.79 KB) / 下载次数 2935
http://inrm3d.cn/attachment.php?aid=14541&k=4c313ca983d6af6c04a7b8a517c1e46f&t=1715192008&sid=s11EE5

作者: 周传高 时间: 2011-10-1 21:14

队列只是以前方老师用来做教程用的，平时作时不一定要搞队列的。

作者: inRm 时间: 2011-10-1 22:14

39# 周传高

这是最早实现的功能之一，是第一批使用这软件的老师提出来的要求。为的是：讲解几何模型时，有些构件或标签应该逐步显示出来，有些辅助线显示之后还应该适时隐藏掉。

作者: 柳烟 时间: 2011-10-10 08:32

今天开始学习方老师的这款软件，不错，功能强大。谢谢方老师的通俗讲解。

作者: thedreamer 时间: 2013-6-1 20:24

洗耳恭听！

作者: zhouzq923 时间: 2014-12-25 16:59

认真听课，不断实践，希望尽快熟悉使用这个软件。

作者: 了凡 时间: 2015-8-30 22:34

2010年大家都开始学习英壬画报了，我现在才开始，加油:victory:

作者: miaoshi 时间: 2020-4-5 13:35

真是收获多多呀！感谢方老师的教学，太棒了！

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