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Encoding:
Text File  |  1997-04-04  |  10.3 KB  |  258 lines
  1. ==================================================================
  2. 3D Graph Ver 2.0 by Jason Melquist
  3.  
  4. Files needed:
  5.  
  6.     3dgraph.exe      (the program)
  7.     oldgraphs.sav    (data file)
  8.     readme.txt       (these instructions)
  9.  
  10. The development of this program came about as a result of
  11. a class I took at Mankato State University, MN: calculus III.
  12. One goal of the class was to be able to graph a function of x
  13. and y in 3 dimensions.  On 2D paper (the only kind I know of!!)
  14. it was difficult for anyone else to get any perspective of it.
  15. So I wrote this program to make these graphs easier to view.
  16. Later I added the ability to do 2 dimensional graphs as well,
  17. and the option to use both parametric and implicit equations.
  18. Too bad I didn't write this during the class, but enough cry'n
  19. over spilt milk...
  20.  
  21.  
  22. Quick Disclaimer:
  23.     3D Graph is ShareWare.  That means that you can use the
  24. demo and distribute it freely if:
  25.     1)  all files are included
  26.     2)  no modifications are made to any of these files
  27.  
  28.  
  29. INSTALLATION:
  30.  
  31. Simply make a directory and copy all 3 files into that
  32. directory.  Then run the executable from Windows.
  33. This program runs on the following platforms:
  34.     Windows 3.x
  35.     Windows 95
  36.     Windows NT
  37. I recommend at least a 486DX/100MHz or a Pent/586
  38. A P120 or higher runs it best for fluid movement.
  39.  
  40. FEATURES:
  41.  
  42. 3D Graph allows you to view a graph in three-Dimensions and to
  43. roll the graph around in real time so you can actually SEE the
  44. graph in 3D!  You can adjust many features including:
  45.     the ranges of X, Y, and Z
  46.     the detail of the graph
  47.     auto centering
  48.     save graphs to disk for later viewing
  49.     and much more!
  50.  
  51. The program comes packaged with a handful of graphs for you to
  52. view and roll around, zoom into/outof, change the ranges, etc.
  53. When you think you're ready you can enter your own formulas,
  54. which of course, is what the program was written for!
  55. With 3D Graph, you can see the awesome capabilities that 3D
  56. graphics offers to the mathematician, student, or anyone
  57. interested in graphing for that reason!
  58.  
  59. TO GET YOU STARTED:
  60.  
  61. The interface is simple enough yet extremely powerful.  To
  62. start, look at the saved graphs that come packaged with 3D Graph.
  63. To do this, simply choose one of the formulas listed in the
  64. drop-down box in the upper right corner of the program.
  65. There are four different kinds of graphs, each prefixed by:
  66.     "xyz(t)=" for 3D-parametric
  67.     "z(s,y)=" for 3D-implicit
  68.     "xy(t)="  for 2D-parametric
  69.     "y(x)="   for 2D implicit.
  70. Once you have chosen a graph, 3D Graph will choose the appropriate
  71. view for the graph, and the dialog boxes which apply will appear.
  72. You will see in the graph window, the word "working..." appear for
  73. a moment or two; then a graph will appear there.  If you chose a 3D
  74. graph you can spin it around to get a better perspective on it.
  75. Just move your mouse to the graph window (the cursor turns into
  76. a four way arrow), press the left mouse button, and drag the graph
  77. around....whoa!  You're rotating the graph in 3D!
  78. Feel free to take a look at all the saved graphs...and play around
  79. with 'em.  The orientation of the graph is as follows:
  80.     the x-axis extends towards you as x increases
  81.     the y-axis extends to the right as y increases
  82.     the z-axis extends upwards as z increases
  83.  
  84.  
  85. THE VIEWING COORDINATES:
  86.  
  87. when viewing 3D graphs the coordinates are as follows:
  88.     the x-axis extends directly at the viewer
  89.         as x values increase.
  90.     the y-axis extends to the right
  91.         as y values increase.
  92.     the z-axis extends vertically
  93.         as z values increase.
  94.  
  95. Here is a view of the axes:
  96.        z-axis /\
  97.                |
  98.                |
  99.                |
  100.                +------> y-axis
  101.               /
  102.              /
  103.            |/_
  104.         x-axis
  105.  
  106.  
  107. WHAT IS THE "VIEW REFERENCE BOX" CHECKBOX FOR?
  108.  
  109. With this checked (the default), any 3 dimensional graph is inscribed
  110. within a wireframe box, the front edges of which are blue.  This is to
  111. give the viewer a better perspective of just what angle they are viewing
  112. the graph at.  This is especially useful when viewing 3D-parametric
  113. graphs where the resulting graphs are curves or lines in space as
  114. opposed to surfaces.  Without the reference box, getting a perspective
  115. on the curve is difficult.
  116.  
  117.  
  118. TO ENTER A FORMULA
  119.  
  120. The formula for a 3D-implicit function is in the form of z(x,y).
  121. Which simply means that the Z value depends on the values of
  122. X and Y.  Just like Y depends on X in a 2D-implicit graph.
  123. For a 3D-parametric graph there are 3 formulas one for x one for y and
  124. one for z each gaining there value by manipulating the variable t.
  125. Similarly, 2d-parametric graphs have 2 formulas, one for x
  126. and the other for y each depending on the value of t.
  127.  
  128. You have many operators at your disposal.  Of course the standard:
  129.     +,-,*,/,^
  130. are all legal and follow normal order of operations (meaning that
  131. unless parentheses state otherwise, ^ operator has priority over
  132. the * and / which in turn have priority over + and - operators.
  133. Here are the other operators offered and their syntax:
  134.     operator   meaning           example
  135. ------------------------------------------------
  136.     sin        sine              sin(x+y)
  137.     cos        cosine            cos(x+y)
  138.     tan        tangent           tan(x+y)
  139.     abs        absolute value    abs(x+y)
  140.     sqr        square root       sqr(x+y)
  141.  
  142. Of course you can use these in combination with other stuff like:
  143.     f(x,y)=sin(x)*cos(y)^abs(x-y)
  144.  
  145. Also available are the constants e and pi.
  146. Use them any place you would use them normally such as:
  147.     f(x,y)=sin(x*pi) or
  148.     f(x,y)=e^x-e^y
  149.  
  150.  
  151.  
  152. THE LIMITS OF X,Y,Z AND T:
  153.  
  154. You can change the limits of the viewed graphs by simply
  155. entering new ones in the appropriate box.  If you've worked with
  156. graphing, you've noticed that the range of a variable is denoted:
  157.     -3.14 < X < 3.14
  158. In this example, the range of X is between -3.14 and +3.14
  159. the same is true for the Y and T range.  the Z range is a little
  160. different because of the nature of graphing a function with the form:
  161.     z(x,y)= ????
  162. the value of Z depends on X and Y.  So the reason for having
  163. a limit for Z is this:  if you were to graph the function:
  164.     z(x,y)=1/sqr(x^2+y^2)
  165. you get a flat graph which as you get closer to the origin, goes
  166. to infinity.  Despite the huge (and expensive!!) monitors they are
  167. making nowadays, they haven't made one that can display infinity
  168. number of pixels (surprise, surprise...) so 3D graph will graph the
  169. function and then "chop off" any points that lie higher (or lower)
  170. than the z limit you enter.
  171.  
  172.  
  173. HOW TO SAVE OR DELETE A GRAPH:
  174.  
  175. OK, this is about as easy as it gets:  to save a graph that
  176. you have entered........................click the "Save Graph"
  177. button.  That's it.  It will save the formula, and limits currently
  178. entered into the appropriate textboxes.  To delete one of the
  179. graphs listed in the "Saved Graphs..." drop-box, simply select(view)
  180. that graph and then click on the "Delete Graph" button.
  181. At any rate, when you quit the program, all changes to the list will
  182. be saved to disk for the next time you run 3D Graph.
  183.  
  184. WHAT'S THE "Center graph vertically" CHECKBOX MEAN?
  185.  
  186. the graph is automatically positioned horizontally in the viewing
  187. window, but for instance the graph of:
  188.     z(x,y)=2000
  189. would graph a flat surface 2000 units up.  If the checkbox is
  190. left unchecked, you would see nothing in the window.  But with
  191. this checked, the center of all points graphed will be calculated
  192. and that center will be in the center of your viewing window.
  193. The default is to have this feature on (I'm not sure why you
  194. wouldn't want this on ALWAYS, but hey....it's up to you!)
  195.  
  196.  
  197. AND THE "Scale graph vertically" CHECKBOX?
  198.  
  199. It is useful to have this checked in the following example.
  200. Say you graph the function:
  201.     z(x,y)=x^2+y^2
  202. and you set the Z limit to a large number like 100.  The resulting
  203. graph is narrow but tall, and you will only see a part of it in
  204. the viewing window.  To remedy this, make sure this checkbox is
  205. checked, and it will automatically scale the graph so that you can
  206. see the whole thing...keep in mind that this "squashes" the graph
  207. and what you are seeing is NOT proportional.  This function too can
  208. be turned off.  Thus you are assured that every graph you view is
  209. proportionally correct, but it makes viewing tall, skinny graphs
  210. difficult.
  211.  
  212.  
  213. THE ZOOM IN/OUT BUTTONS:
  214.  
  215. These do exactly what you think they do...when a graph is visible,
  216. click on "Zoom In" to get closer to the graph, and "Zoom Out"
  217. to get further away. 3D Graph is automatically calculates the best
  218. view and zoom factor for you but if you want to zoom out or in,
  219. once again, that's up to you.
  220.  
  221.  
  222. THE DETAIL SLIDER BAR:
  223.  
  224. This slider bar determines the resolution of the 3D graph.  The
  225. default value is 10 divisions by 10 divisions.  Drag the slider
  226. to the right and the resolution increases, left and it decreases.
  227. Of course as you increase resolution, you also increase the work
  228. 3D Graph has to do and this will slow down the rotation of the graph.
  229. The default value of 10 seems to be the best tradeoff to start with,
  230. but once you get the graph you'll be able to tell if you should view
  231. it at a higher resolution or not...if you have a Pentium 100Mhz you
  232. can boost up the Detail Slider quite a bit before you notice any
  233. reduction in speed.  The maximum resolution offered is 50 divisions
  234. each way.  This gives about as detailed a graph as possible.
  235. Of course you could drag the slider all the way to the left and see
  236. 1 division each way....if ya want...that's what the minimum value is.
  237.  
  238.  
  239. CONCLUSION:
  240.  
  241. I hope you enjoy 3D Graph and I'm always interested in what users
  242. are doing with it!  Feel free to let me know how you like it, any
  243. suggestions you have, or any comments.
  244.     Jason Melquist
  245.     RR1 Box 85B
  246.     Morton, MN 56270
  247.  
  248. For immediate comments or to contact me personally, you can email me at:
  249.     jason.melquist@mankato.msus.edu
  250.  
  251. This program was released in March of 1997.  Beyond 1997 there will
  252. be newer versions/updates so keep an eye out.  Also since I only have
  253. another year and a half before I graduate from Mankato State U, my
  254. address may well change after that time, if it does, a newer version
  255. will be out....look for it!!
  256. =======================================================================
  257.  
  258.