Federgraph Tutorial

Betreff

  • Bedienungsanleitung für die ursprüngliche Version.
  • Text für Version 1.0 erstellt im August 2013.
  • Wesentlich gekürzt im Januar 2015.
  • Der technische Fortschritt ist beachtlich. ;-)
  • Die Dokumentation des aktuellen Programms erfordert ein neues Format...

Foto

Federgraph

Stellen Sie sich vor Sie sitzen vor einem Oszilloskop und wollen sich ein Signal ansehen. Dann müssen Sie erstmal dafür sorgen, dass ein vernünftiges Signal anliegt, and außerdem an 'irgendwelchen Drehschaltern und Reglern' drehen, damit Sie die interessante Stelle im Signal stabil in voller Größe auf dem Bildschirm sehen. Das braucht immer etwas Übung.

Die Version von Federgraph für iPad hat als spezieller Funktionsplotter keine Drehschalter, sondern wird über den Touchscreen bedient. Die 'Signale' sind fest eingebaut, obwohl diese im Prinzip auch von außen kommen könnten.

Wenn nachfolgend von Drehschaltern die Rede ist, dann suchen Sie bitte nicht nach Drehschaltern. Ich versuche damit nur, mich verständlich auszudrücken. Irgendjemand muss es ja vom deutschen Fachchinesisch ins chinesische Fachchinesisch übersetzen.

Legende

Die Legende wurde ausgelagert.

Tutorial Steps

Federgraph

  1. Drehen Sie die Grafik um zwei Achsen mit MouseMove in der Mitte.
  2. Drehen Sie um die dritte Achse mit einem horizontalen MouseMove über dem [TouchBar] oben.
  3. Zoomen Sie ein und aus mit horizontalem MouseMove über dem [TouchBar] unten.
  4. Navigieren Sie zu einem anderen Sample mit [S+], [S-], [H+] und [H-].
  5. Wechseln Sie zwischen den Auflösungen [64] und [128].
  6. Ändern Sie die Einfärbung der Grafik (Textur) mit Hilfe der Schaltflächen [b+] und [b-].
  7. Testen Sie die Wirkung von [b].
  8. Probieren Sie verschiedene Farbschemata mit [c-] und [c+].
  9. Schalten Sie den Text an und aus mit [txt] rechts unten.
  10. Benutzen Sie den ToolButton und den OptionBar oben.
  11. Wählen Sie den Parameter [t1], die Lage der Einfärbung der Grafik.
  12. Verändern Sie den Parameter mit Hilfe des vertikalen [TouchBar] links (Schrittweite +1/-1).
  13. Verändern Sie den Parameter mit Hilfe des vertikalen [TouchBar] rechts (Schrittweite +10/-10). Streichen Sie ganz langsame über den vertikalen TouchBar, um beste Ergebnisse zu erzielen.
  14. Finden und beobachten Sie die Textanzeige für den Wert des aktuellen Parameters während Sie diesen mit dem [TouchBar] verändern.
  15. Wählen und verändern Sie den Parameter [t2], die Breite der Textur.
  16. Navigieren Sie zu Sample 2, HU=0 SA=2.
  17. Navigieren Sie zurück zu Sample 1, HU=0 SA=1. Beachten Sie, dass die Auflösung automatisch auf 64 zurückgestellt wird. Sie können jederzeit auf [128] wechseln, dann sieht es eventuell besser aus, die Berechnung wird aber langsamer.
  18. Stellen Sie Plot [P4] und Parameter [L] ein. Verändern sie Parameter L (Federlängen) mit dem [TouchBar] links oder rechts.
  19. Verändern Sie andere Parameter nach Belieben.
  20. Versuchen Sie eine Animation, indem Sie mit Hilfe von [M1] und [M2] im TransitBar zwei Zuständen festhalten, und dann mit [TR] den Übergang starten. Animationen werden in zukünftigen Versionen eine größere Rolle spielen, insbesondere im Zusammenhang mit der Fernsteuerung des Modells.
  21. Stellen Sie die Auflösung auf [512] bevor Sie einen Screenshot machen. Auf dem iPad können Sie einen Screenshot erzeugen, indem Sie den Home Button und die Ein/Aus Taste gleichzeitig drücken. Der Screenshot landet dann bei Photos.
  22. Sichern Sie sich den Status des aktuellen Bildes mit [Copy] über die Zwischenablage oder mit [Share] als Text. Damit können die Bilder später reproduziert werden, indem Sie den Text mit [Paste] einfügen.

Zusammenfassung

Das sollte für ein einführendes Tutorial genügen. Mehr müssen Sie nicht wissen, um mit Federgraph bunte Bilder zu gestalten. Die Erläuterung von speziellen Situationen und die Verwendung von zusätzlichen Features soll später im Blog nachgeholt werden. Es gibt 'Arbeit' ohne Ende, ich habe jedenfalls nichts dagegen wenn Sie mitmachen.

Was die Physik anbetrifft: Bei Bedarf sollten Sie sich das Kapitel über die zentrale Kräftegrupe nochmal ansehen. Die Summe aller Kräfte ist immer Null, das gilt auch für die Summe der Komponenten in beliebiger Richtung. Bei der relativ geringen Auflösung von [64] wird Federgraph 64x64=4096 zentrale Kräftegruppen berechnen und daraus ein Bild zusammensetzen. Das Ganze dauert nur wenige Millisekunden und geht gerade noch unter dem Begriff Klickspeed durch. Bei einer Auflösung von [1024] dauert es einige Sekunden. (Versuchen Sie in dieser Zeit auszurechnen, wieviele zentrale Kräftegruppen Federgraph berechnet, bevor Sie einen Screenshot im Ordner Kunst abspeichern.)

Die Gleichungen für die Berechnung des physikalischen Modells können theoretisch in einer einzelnen Formel zusammengefasst werden. Praktisch ist das mit einem Mathematikprogramm (Computer Algebra System, CAS) sinnvoll durchführbar. Im Quelltextes von Federgraph ist die 'Formel' dagegen nur als Folge von einzelnen Anweisungen enthalten, welche aber leicht nachvollziehbar sind. Bezogen auf die Vielfalt der Bilder, welche die Formel hervorbringt, gibt es noch reichlich neue Dinge zu entdecken. Federgraph hat eine interessante Stelle gefunden und tastet sich langsam vor.

Während der physikalische Aspekt bei der Benutzung der Applikation in den Hintergrund tritt, kommt der künstlerische Aspekt, die Form- und Farbgebung, in den Vordergrund. Hier ist noch echte Handarbeit notwendig, wie es sich für Kunstwerke gehört.

Ausblick

Version 1.0 ist nur die erste und nicht die letzte Version. Eine wichtige Ergänzung ist die Netzwerkfunktion, die eine Fernsteuerung ermöglicht.