Математическое 3D-моделирование

[mrbus]

Посоветуйте простую программу для 3D-визуализации математических расчетов. Требуемые функции просты - программа должна уметь экспортировать координаты точек из файла простого формата, напр. текстового, строить по точкам трехмерную ломаную (хорошо бы несколько ломаных). Ну и крутить-вертеть-масштабировать картинку на экране.

[Якут]

Вы 3DS Max владеете?

[mrbus]

Работал с ней лет 7 назад. Слишком сложная для этого вещь, либо покупать, либо искать ломалки, гемор...
Я надеялся, что есть что-то простое и бесплатное...

[Якут]

Хорошее дешёвым не бывает. В этой программе применимы скрипты, которые можно писать в Excel. А по ним программа сама построит требуемое.

[Mikhail Nalivkin]

SolidWorks легко строит сплайн по точкам, да и другие CAD - ы тоже.

[LifeIsGood]

В SolidWorks строить графики функций - это как-то не правильно
Судя по запросам лучше всего подойдет Matlab
http://www.mathworks.com/help/matlab/ref/surf.html

[mrbus]

MathCAD у меня стоит. Что-то там не очень хорошо получалось у меня...
А, да: несколько отдельных ломаных с разным цветом не мог построить. Т. е. в 2D-графиках можно несколько кривых на одном графике нарисовать, а с 3D такое не катит. И кроме того, с 2D-графиками какой-то косяк, не помещается вся кривая на графике, выходит за пределы.
Ну, если ничего другого не найдется, буду там делать.

[LifeIsGood]

Построили один график
hold on
построили второй график
hold off

[halx]

+1 MatLab - в кампусе Беркли, например, - стандарт. Там можно что угодно визуализировать и очень просто, включая интеракивный GUI к картинке. Читайте доки. А вообще, в Экселе все что Вы заказали в первом посте есть - проще уже некуда (только что проверил в 2007 версии). Импорт данных через CSV (значения разбиты в таблицу запятой и переводом строки).

[Erg Noor]

GNUplot вас спасет.

http://www.gnuplot.info/demo/scatter.html

[mrbus]

А вообще, в Экселе все что Вы заказали в первом посте есть

Отлично, скажите, как называется та диаграмма или график. Потому что мне кажется, вы путаете трехмерную диаграмму (которая от двумерной функционально ничем не отличается) с произвольной трехмерной кривой.
К тому же, Вы уверены, что Эксель позволяет крутить трехмерный график туда-сюда, чтобы обозреть со всех сторон?

GNUplot вас спасет.

http://www.gnuplot.info/demo/scatter.html

А вот это вариант. Надо попробовать.

[Дмитрий Иванов]

А я ещё знаю, что есть приложение к матлабу - simulink, по-моему. Грят, мощная. Всё никак не приступлю к изучению, ибо быстрогиды в ней работают на ура. Может и графики рисует?

[Erg Noor]

Simulink -- это для моделирования систем с обратной связью.

Профессиональная штука -- позволяет синтезировать в ПЛИС фильтры, например.

Пользовался ей для моделирования и эскизной реализации тракта обработки сигнала с детекторов определенного типа.

Matlab сам по себе их рисует, но для целей чистой визуализации данных Gnuplot справляется и так.

[Дмитрий Иванов]

Камеры, считывающие номера автомобилей - оттуда, или самостоятельный софт?

[halx]

А вообще, в Экселе все что Вы заказали в первом посте есть

Отлично, скажите, как называется та диаграмма или график. Потому что мне кажется, вы путаете трехмерную диаграмму (которая от двумерной функционально ничем не отличается) с произвольной трехмерной кривой.
К тому же, Вы уверены, что Эксель позволяет крутить трехмерный график туда-сюда, чтобы обозреть со всех сторон?

Крутить - уверен (именно это и проверял). А тип диграммы, что я имелл ввиду - Surface (поверхность). Но - да, данные должны быть на регулярной сетке, т.к. X и Y задаются заголовками столбцов и строк. Так что произвольные X Y Z линии отобразить не получится без специальных ухищрений.

[Erg Noor]

Камеры, считывающие номера автомобилей - оттуда, или самостоятельный софт?

С большой долей уверенности стал бы утверждать, что софт самостоятельный.

Другое дело, что разработать и отладить систему такую можно в этой паре (Matlab + Simulink).
Скажем, курс по обработке изображений и распознаванию образов в израильском Технионе был весь на Матлабе.

А дальше, когда алгоритм разработан и верифицирован -- все зависит от конкретной реализации.

Кому-то достаточна производительность этой связки без специализации -- те же фильтры для рентгеновской томографии. Кто-то захочет реализовать алгоритмы самостоятельно, используя их в качестве источника эталонных решений. А, может, вы гидроакустический буй проектируете. Тут без цифровых фильтров на ПЛИС не обойтись в его сенсорном тракте.

[Дмитрий Иванов]

ПЛИС - имеется в виду многоногая микросхема? Очень интересно, если вы нам расскажете про эти новомодные штучки. Честно говоря, далёк от этих дел, но очень интересуюсь. Например - делением шага шаговика - 1/4 и далее, компараторы... Возможно, в новой теме?

[Erg Noor]

Главное, чтобы топикстартер не возражал.

ПЛИС -- это такая микросхема, внутреннюю логику работы которой можно определить после ее изготовления.
Принципиально на ПЛИС реализуют то, чего еще нет (прототипируют) или то, чего не будет(нет шансов на изготовление заказной СБИС). Ограничением фантазии разработчика выступает число эквивалентных вентилей -- число элементарных логических элементов, необходимых для реализации заданной функции.
Вторым ограничением выступает скорость работы ПЛИС, выражаемая скоростью переключения отдельного вентиля. Из-за гибкости конфигурации эта скорость примерно на порядок меньше характерной скорости вентиля в процессоре той же эпохи.

Например, различные векторные процессоры высокой специализации -- скажем, тот же буй. Он имеет, допустим, 128 каналов с частотой оцифровки 1 кГц и дискретностью оцифровки 24 бит. И вот эти 128 векторов должны быть обработаны параллельно. Для этого мы применим несколько ПЛИС с узко специальной задачей. Даже большой процессор типа Xeon решил бы эту задачу с непозволительно большой латентностью. Другая понятная задача -- это шифрование/дешифрование. Или популярный сейчас bitcoin mining. То же самое: есть ограниченный алгоритм, оперирующий векторами бит.

Другая область -- специализированные системы сбора данных. Просто если говорить, то слева стоит ваш прибор, а справа -- шина типа VME или PCI-Express. Надо так сделать, чтобы данные с прибора, который может иметь сотни индивидуальных детекторов, могли быть прочитаны стандартными средствами некоторой ОС, которая видит ваше устройство, как PCI-Express.

Из близкой астрофоруму задачи, решаемой на ПЛИС проще, видится, например, такая:
считывание изображений с матрицы с их оцифровкой и вычитанием из изображения в буферном ОЗУ с выдачей значений смещения центра тяжести изображения.

Третья область, которая по объему побольше первой -- это, собственно, прототипирование заказных СБИС. Заказные СБИС (в том числе и составные блоки процессоров типа самих ядер или их арифметико-логических устройств, контроллеров шин(контроллер шины QPI или HyperTransport, например)) cинтезируются из их логического описания. Есть специальные компиляторы, которые могут переложить это логическое описание в ПЛИС, так что у вас получится медленная, но действующая модель, в точности совпадающая по логике.

Входной уровень в эту область очень высок -- это профессиональные средства разработчиков, так что я не думаю, что применение ПЛИС актуально для задач любителей астрономии. На мой взгляд, если отбросить биткойнинг, все остальные задачи ЛА решаются микроконтроллерами, начиная с 8051 и заканчивая современными одноплатными ЭВМ на основе ARM-ядер. Латентность ядра Линукс на последних не превышает 10 мкс, а вычислительная мощь вполне достаточна.

Основной трудностью в применении ПЛИС я нахожу то, что они дороги. И их средства разработки еще дороже. То есть нет большой проблемы изучить SystemC или VHDL, чтобы описать логику. Но реализовать полученный тяжким трудом Verilog файл в устройство будет труднейшей задачей именно из-за отсутствия необходимых программных инструментов. За них какой-нибудь Synopsis берет бо-о-льшие деньги

[krussh]

python + matplotlib
http://matplotlib.org/mpl_toolkits/mplot3d/

бесплатно, понятно и кроссплатформенно.
гнуплот тоже хорош, но существенно менее гибок.

[Erg Noor]

но существенно менее гибок.

Это как гнуть

Но, конечно, SciPy с этим Matplot-ом тоже хорош.