盧 彪佛山科學(xué)技術(shù)學(xué)院數(shù)控技術(shù)研究室,廣東佛山 528000
基于指數(shù)分布的隨機(jī)性平面曲線可視化研究
盧 彪
佛山科學(xué)技術(shù)學(xué)院數(shù)控技術(shù)研究室,廣東佛山 528000
指數(shù)分布常被用來描述世界上實(shí)體的壽命,從廣義上講,也可以用來描述能量的耗散。本文采用AutoCAD.NET的二次開發(fā)技術(shù)把二維平面點(diǎn)的可視化問題從非隨機(jī)點(diǎn)擴(kuò)展到隨機(jī)點(diǎn),并使用指數(shù)分布嘗試模擬質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動軌跡中受到某場的作用而產(chǎn)生能量的耗散。
指數(shù)分布;二維隨機(jī)平面點(diǎn);可視化;AutoCAD.NET
在以往的曲線的可視化的研究方面,大多數(shù)都集中在確定性的,隨機(jī)性、模糊性的可視化研究比例卻很少。本文使用AutoCAD.NET技術(shù),對基于指數(shù)分布的二維隨機(jī)平面點(diǎn)可視化問題進(jìn)行了初步的探討研究,在工業(yè)產(chǎn)品圖案設(shè)計(jì)方面具有一定的參考價值。
指數(shù)分布是數(shù)理統(tǒng)計(jì)中最重要的連續(xù)性分布之一,它是一個隨機(jī)變量只可能取非負(fù)實(shí)數(shù)的分布,所以指數(shù)分布常被稱為“壽命”分布.諸如電子原件使用壽命,動物的壽命,通話時長等都可以假定服從指數(shù)分布.[1]
指數(shù)分布的分布函數(shù)如下:
指數(shù)分布的數(shù)學(xué)期望與方差如下:
眾所周知,對AutoCAD進(jìn)行二次開發(fā)用到的主要工具有ObjectARX、VBA和Lisp,但它們的優(yōu)缺點(diǎn)是顯而易見的:ObjectARX功能強(qiáng)大,編程效率高,但它的缺點(diǎn)是編程者必須掌握VC++,而這門語言非常難學(xué);VBA和Lisp雖然簡單易上手,但它們對于開發(fā)大型的程序好像無能為力。而.NET則結(jié)合了VC++功能強(qiáng)大與VBA易用的特點(diǎn),可以非常快速地開發(fā)出功能強(qiáng)大的AutoCAD程序[3]。因此,在綜合各種二次開發(fā)工具的特點(diǎn)后,決定使用AutoCAD.NET進(jìn)行二次開發(fā)[3-15]。
先簡單介紹AutoCAD數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)知識。AutoCAD數(shù)據(jù)庫至少包含9個符號表(塊表、層表、文字樣式表、線型表、視圖表、UCS表、視口表、注冊應(yīng)用程序表、標(biāo)注樣式表)。一個表可能包含多條記錄,也可能不包含任何記錄。
實(shí)體包含在塊表記錄中,要創(chuàng)建一個圖形對象,需要遵循下面的基本步驟:
1)得到創(chuàng)建對象的圖形數(shù)據(jù)庫。
2)在內(nèi)存中創(chuàng)建實(shí)體類的一個對象。
3)打開圖形數(shù)據(jù)庫的塊表。
4)打開一個存儲實(shí)體的塊表記錄(通常繪圖都在模型空間進(jìn)行),所有模型空間的實(shí)體都存儲在塊表的“模型空間”記錄中。
5)將該對象添加到塊表記錄中。
把實(shí)體存儲在“模型空間”記錄中后,打開AutoCAD,裝載被寫入程序的dll文件,然后就能在我們常見的AutoCAD模型空間中看到我們編寫的實(shí)體了。
程序結(jié)構(gòu)總結(jié)起來,可以分為五步(如圖1)。
圖1 程序結(jié)構(gòu)圖
根據(jù)不同曲線的參數(shù)方程,生成的圖形也有所不同。1)X方向?yàn)橹笖?shù)分布Y方向?yàn)榫鶆蚍植肌?/p>
此時并不構(gòu)成曲線,圖形如圖2。
圖2 X方向?yàn)橹笖?shù)分布Y方向?yàn)榫鶆蚍植?/p>
X方向?yàn)榫鶆蚍植糦方向?yàn)橹笖?shù)分布的圖形類似,不再贅敘。
2)X方向?yàn)橹笖?shù)分布Y方向?yàn)橹笖?shù)分布。
此時并不構(gòu)成曲線,圖形如圖3。
圖3 X方向?yàn)橹笖?shù)分布Y方向?yàn)橹笖?shù)分布
3)圓。
圓的參數(shù)方程為:
生成的圖形如圖4。
圖4 圓
4)橢圓。
橢圓的參數(shù)方程為:
生成的圖形如圖5。
圖5 橢圓
5)雙曲線。
雙曲線的參數(shù)方程為:
生成的圖形如圖6。
圖6 雙曲線
6)心形線。
心形線的極坐標(biāo)方程為:
生成的圖形如圖7。
圖7 心形線
7)阿基米德螺旋線。
阿基米德螺旋線的極坐標(biāo)方程為:
生成的圖形如圖8。
圖8 阿基米德螺旋線
8)伯努利雙紐線。
伯努利雙紐線的極坐標(biāo)方程為:
生成的圖形如圖9。
圖9 伯努利雙紐線
9)三葉玫瑰線。
三葉玫瑰線的極坐標(biāo)方程為:
生成的圖形如圖10。
圖10 三葉玫瑰線
本文展示了基于指數(shù)分布的一系列常見平面曲線的二維隨機(jī)平面點(diǎn)的圖案,對工業(yè)產(chǎn)品圖案設(shè)計(jì)方面具有一定的參考價值。筆者將在后續(xù)的研究中,繼續(xù)挖掘其中各細(xì)節(jié)的知識點(diǎn),期待能對圖形可視化的應(yīng)用領(lǐng)域做出一點(diǎn)貢獻(xiàn)。
[1]文小波.指數(shù)分布在截尾數(shù)據(jù)下參數(shù)的區(qū)間估計(jì)[J].佳木斯大學(xué)學(xué)報,2014,32(6):960-961.
[2]吳松飛,劉曉.雙截尾指數(shù)分布的統(tǒng)計(jì)性質(zhì)[J].綿陽師范學(xué)院學(xué)報,2012,31(2):13-15.
[3]曾洪飛,盧擇臨,張帆.AutoCAD VBA&VB.NET開發(fā)基礎(chǔ)與實(shí)例教程[M].2版.北京:中國電力出版社,2008.
[4]李冠億.深入淺出AutoCAD.NET二次開發(fā)[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2012.
[5]李世國.AutoCAD高級開發(fā)技術(shù):ARX編程及應(yīng)用[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1999.
TH12
A
1674-6708(2016)168-0129-03
盧彪,在讀碩士研究生,研究方向?yàn)锳utoCAD二次開發(fā)。