Datei:Rotation illustration2.svg

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Originaldatei (SVG-Datei, Basisgröße: 1.005 × 897 Pixel, Dateigröße: 12 KB)

Diese Datei stammt aus Wikimedia Commons und kann von anderen Projekten verwendet werden. Die Beschreibung von deren Dateibeschreibungsseite wird unten angezeigt.

Beschreibung

Beschreibung Illustration of Rotation (mathematics)
Datum
Quelle self-made, with MATLAB, then tweaked with Inkscape
Urheber Oleg Alexandrov
SVG‑Erstellung
InfoField
 Der Quelltext dieser SVG-Datei ist W3C-invalid wegen 5 Fehlern.
 Dieses W3C-invalide Diagramm wurde mit einem unbekannten SVG-Editor erstellt.

Lizenz

Public domain Ich, der Urheberrechtsinhaber dieses Werkes, veröffentliche es als gemeinfrei. Dies gilt weltweit.
In manchen Staaten könnte dies rechtlich nicht möglich sein. Sofern dies der Fall ist:
Ich gewähre jedem das bedingungslose Recht, dieses Werk für jedweden Zweck zu nutzen, es sei denn, Bedingungen sind gesetzlich erforderlich.

Source code (MATLAB)

function main()

% prepare the screen
   figure(1); clf; hold on; axis equal;  axis off; 
   linewidth=2; fs= 30;

   N = 11;
   a = -2; b = N+a-1;
   blue = [0, 0, 1];
   red = [1, 0, 0];
   gray=[0.7, 0.7, 1.0];
   white = 0.99*[1, 1, 1];
   lightblue=[176, 196,222]/256;
   green = [0, 200,  70]/256;
   color1 = gray;
   color2 = green;

   XX = linspace(a, b, N); YY = XX;
   [X, Y] = meshgrid(XX, YY);

   factor = 4; shift = 3.6;
   x=factor*[0, 0.7, 0.5 1, 0]+shift; y=factor*[0, 0, 0.5, 1 0.8];
   do_plot(x, y, X, Y, linewidth, color1);

   theta=1.4*pi/4; A=[cos(theta) -sin(theta); sin(theta) cos(theta)];
   for i=1:N
	  for j=1:N
		 v= A*[X(i, j); Y(i, j)]; X(i, j)=v(1); Y(i, j)=v(2);
	  end
   end
   for i=1:length(x)
	  v= A*[x(i); y(i)]; x(i)=v(1); y(i)=v(2); 
   end

   do_plot(x, y, X, Y, linewidth, color2);

% plot the point around which the rotation takes place
   ball_radius = 0.15;
   ball(0, 0, ball_radius, red);
   text(0, -0.5, '{\it O}', 'color', red, 'fontsize', fs)

% plot the arrow suggesting the rotation
   factor = 4;
   x=factor*1.7; y=factor*2.1; r=sqrt(x^2+y^2); thetas=atan2(y, x);
   thetae=0.7*theta+thetas;
   Theta=thetas:0.01:thetae; X=r*cos(Theta); Y=r*sin(Theta);
   plot(X, Y, 'linewidth', linewidth, 'color', red)
   n=length(Theta);
   arrow([X(n-2), Y(n-2)], [2*X(n)-X(n-1), 2*Y(n)-Y(n-1)], linewidth, 1, 30, linewidth, red)

% plot two invisible points, to bypass a saving bug
   plot(a, 1.5*b, 'color', white); 
   plot(a, -0.5*b, 'color', white); 

% save to eps and to svg
%saveas(gcf, 'rotation_illustration2.eps', 'psc2') 
   plot2svg('rotation_illustration2.svg')

function do_plot(x, y, X, Y, linewidth, color)
   n=length(x); 
   P=5; Q=n+2*P+1; % P will denote the amount of overlap

% Make the 'periodic' sequence xp=[x(1) x(2) x(3) ... x(n) x(1) x(2) x(3) ... ]
% of length Q. Same for yp.
   for i=1:Q
	  j=rem(i, n)+1; % rem() is the remainder of division of i by n
	  xp(i)=x(j);
	  yp(i)=y(j);
   end

% do the spline interpolation
   t=1:length(xp);
   N=100; % how fine to make the interpolation
   tt=1:(1/N):length(xp);
   xx=spline(t, xp, tt);
   yy=spline(t, yp, tt);

% discard the redundant pieces
   start=N*(P-1)+1;
   stop=N*(n+P-1)+1;
   xx=xx(start:stop); 
   yy=yy(start:stop);

   H=fill(xx, yy, color);

   set(H, 'linewidth', 1, 'edgecolor', color);

   [M, N]= size(X);
   for i=1:N
	  plot([X(1, i), X(N, i)], [Y(1, i), Y(N, i)], 'linewidth', linewidth, 'color', color)
	  plot([X(i, 1), X(i, N)], [Y(i, 1), Y(i, N)], 'linewidth', linewidth, 'color', color)
   end

% plot some balls, avoid artifacts at the corners
   small_rad=0.045;
   ball(X(1, 1), Y(1, 1), small_rad, color)
   ball(X(1, N), Y(1, N), small_rad, color)
   ball(X(N, 1), Y(N, 1), small_rad, color)
   ball(X(N, N), Y(N, N), small_rad, color)

function arrow(start, stop, th, arrow_size, sharpness, arrow_type, color)
   
% Function arguments:
% start, stop:  start and end coordinates of arrow, vectors of size 2
% th:           thickness of arrow stick
% arrow_size:   the size of the two sides of the angle in this picture ->
% sharpness:    angle between the arrow stick and arrow side, in degrees
% arrow_type:   1 for filled arrow, otherwise the arrow will be just two segments
% color:        arrow color, a vector of length three with values in [0, 1]
   
% convert to complex numbers
   i=sqrt(-1);
   start=start(1)+i*start(2); stop=stop(1)+i*stop(2);
   rotate_angle=exp(i*pi*sharpness/180);

% points making up the arrow tip (besides the "stop" point)
   point1 = stop - (arrow_size*rotate_angle)*(stop-start)/abs(stop-start);
   point2 = stop - (arrow_size/rotate_angle)*(stop-start)/abs(stop-start);

   if arrow_type==1 % filled arrow

% plot the stick, but not till the end, looks bad
      t=0.5*arrow_size*cos(pi*sharpness/180)/abs(stop-start); stop1=t*start+(1-t)*stop;
      plot(real([start, stop1]), imag([start, stop1]), 'LineWidth', th, 'Color', color);

% fill the arrow
      H=fill(real([stop, point1, point2]), imag([stop, point1, point2]), color);
      set(H, 'EdgeColor', 'none')
      
   else % two-segment arrow
      plot(real([start, stop]), imag([start, stop]),   'LineWidth', th, 'Color', color); 
      plot(real([point1, stop, point2]), imag([point1, stop, point2]), 'LineWidth', th, 'Color', color);
   end

function ball(x, y, radius, color) % draw a ball of given uniform color 
   Theta=0:0.1:2*pi;
   X=radius*cos(Theta)+x;
   Y=radius*sin(Theta)+y;
   H=fill(X, Y, color);
   set(H, 'EdgeColor', color);

Kurzbeschreibungen

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In dieser Datei abgebildete Objekte

Motiv

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12.034 Byte

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