Che cosè un software di trama 3D gratuito e semplice per gli studenti?

In termini di software libero, gran parte delle scelte disponibili si basa su un backend Gnuplot; Tuttavia, probabilmente non consiglierei di utilizzare direttamente Gnuplot. Invece, le tue scelte sono principalmente tra i vari front-end. In termini di front-end, a seconda di ciò che i tuoi studenti hanno familiarità e sono disposti a imparare, ci sono molte opzioni.

• matplotlib è estremamente potente e configurabile, ma richiede una certa quantità di Python programmazione da parte degli studenti.
• Sympy si basa anche sulla sintassi di base di Python, ma la sua interfaccia e il suo utilizzo possono essere più familiare e accessibile a persone che hanno già una certa familiarità con un sistema di computer algebra.
• maxima e la relativa GUI wxMaxima forma un sistema di computer algebra liberamente disponibile con una bella interfaccia. Oltre a utilizzare il backend gnuplot, Maxima supporta anche un backend xMaxima diverso per la stampa.
• Lelenco continua, ma la gnuplot pagina del progetto mantiene un elenco di finisce e le interfacce di programmazione che lo utilizzano.

Per grafici 3D di relazioni algebriche (polinomi ecc.), un programma leggermente meno noto è surf , inteso come supporto per la visualizzazione della geometria algebrica reale. Sfortunatamente lo sviluppo sembra essersi fermato diversi anni fa, e recentemente ho avuto qualche difficoltà a costruire il codice sorgente sulla mia macchina Gentoo Linux. Il tuo chilometraggio con esso potrebbe variare molto.

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• Giusto per notare che preferisco di gran lunga il frontend xmaxima a maxima.

Per il livello universitario, Gnu Octave è probabilmente quello che vuoi. È open source, multipiattaforma e compatibile con la sintassi con MATLAB. È molto utile per la stampa 2D e 3D e per lalgebra lineare numerica ed è “uno strumento utile per gli studenti.

Inoltre, GeoGebra è un eccellente software di plottaggio e ha recentemente aggiunto il supporto per la grafica 3D. Non è uno strumento potente come Octave, ma è adatto a semplici operazioni di stampa e rendering.

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• Questo software appartiene ad esperti . Ho bisogno del software più semplice, quindi solo linput deve essere la forma della funzione.
• La tua domanda ha specificato il livello undergraduate (bachelor ‘ s). Il software MATLAB è un software di livello universitario. Un grafico 3D può essere realizzato con pochi semplici comandi. Se ‘ stai cercando qualcosa di più semplice, ci sono molti siti web che tracceranno semplici funzioni 3D. Oppure prova la versione beta di GeoGebra.
• Ho due vincoli. La prima restrizione è gratuita. Il secondo è essere molto semplice. Matlab non è gratuito. Informazioni su GeoGebra, dovè il link per il download della versione beta?
• geogebra.org/forum/viewtopic.php?f=52& t = 19846
• @Huseyin Matlab è gratuito per gli studenti di molte università (la mia e tutte le altre principali della mia città) Potrebbe valere la pena controllare con la matematica / comp sci department presso il tuo

Potresti voler esaminare Geogebra. Lattuale versione beta (Geogebra 5 Beta) ha una modalità 3D e consente di creare grafici 3D di una funzione della forma f (x, y) e uninterfaccia grafica per la rotazione, lo zoom, ecc. È anche open-source, gratuito e multipiattaforma.

Se digiti una funzione in una ricerca su Google, ottieni un bel grafico . Per ottenere una grafica 3D interattiva, è necessario un browser abilitato per WebGL (con WebGL effettivamente abilitato, ovviamente).Prova questi per i principianti:

• y = sin (x) / x
• z = -x ^ 2 + y ^ 2

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• Sapevo che Google faceva grafici 2D, non aveva ‘ t ho capito che supportavano il 3D. Bel suggerimento!

Uno strumento gratuito per Linux e Windows è gnuplot . Questa stessa interfaccia grafica può essere utilizzata dallinterno di Octave (come nella mkasberg “s answer ), anchessa gratuita. Non lho usata da un po , quindi non ricordo la difficoltà di utilizzo. Ha una serie di tutorial disponibili per il download.

Sage è disponibile anche su Linux e Windows. È un programma basato su Python. La libreria matplotlib fornisce funzioni grafiche. Non ho usato questo programma, quindi non sono sicuro di quanto sia semplice utilizzare.

Se stai rappresentando graficamente funzioni nella forma $ z = f (x, y) $, allora esistono diversi strumenti online . Uno di questi strumenti è qui .

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• Secondo uso di matplotlib. ‘ non sarà appropriato per tutti gli studenti, ma quelli con un background in Python dovrebbero essere in grado di riprenderlo rapidamente.
• Sage può può essere utilizzato anche online su sagenb.org o cloud.sagemath.com
• Per chiarire, Sage utilizza soluzioni javascript per il 3d plotting, incluso jsmol e ora three.js.
• E ancora meglio, Sage ora ha il Sage Cell Server , quindi non è possibile ‘ non è necessario installare Sage, o creare un account per utilizzare Notebook.

Il sistema di computer algebra maxima è carino (è il cuore di pacchetti open source come SAGE o GAP ) e include funzioni di stampa. È disponibile anche una versione che gira su Android (anche sui telefoni).

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• Per i grafici, maxima funge solo da front-end per gnuplot?
• @BenCrowell, essenzialmente sì su Linux. Non ‘ indizio su Android.

Su Windows, Microsoft pubblica il proprio software chiamato Microsoft Mathematics :

Microsoft Mathematics fornisce una calcolatrice grafica che traccia in 2D e 3D, risoluzione di equazioni passo passo e strumenti utili per aiutare gli studenti con studi di matematica e scienze.

Puoi vederlo in azione in questo video .

Microsoft pubblica anche un componente aggiuntivo per Microsoft Word e Microsoft OneNote che consente di creare questi grafici direttamente nellinterfaccia di Word o OneNote.

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• Sembra che Microsoft abbia rimosso il video tutorial di YouTube ora.

Ho creato il seguente sito web con lobiettivo di produrre unesperienza simile a Desmos in 3D per i miei studenti di calcolo multivariabile.

math3d.org

Puoi utilizzare math3d.org per creare grafici di superficie semplici o complessi, animati visualizzazioni. Alcune caratteristiche:

• Crea e anima punti, linee, vettori, curve, superfici (esplicito & implicito) e campi vecotr
• Input matematico intuitivo (alimentato dalla stessa libreria, MathQuill, come Desmos)
• Salva e condividi le tue scene

Ecco tre scene che mi piacciono particolarmente:

• Simple Surface Plot
• Curve parametriche, velocità e accelerazione
• Volumes of Revolution, metodo Shell
• Iperboloidi come superficie rigata (+ screenshot)

Questo progetto è su Github . Se trovi bug o hai idee per miglioramenti, apri un problema !

Nota: questa risposta è principalmente un nuovo post del mio rispondi a una domanda simile Calcolatrice simile a Desmos ma per 3D su Math StackExchange.

Io e i miei studenti abbiamo utilizzato

CalcPlot3D

Supporta la maggior parte della visualizzazione che vorresti in un corso di calcolo multivariabile: grafici 3D, campi vettoriali, mappe di contorno, curve e superfici parametrizzate, ecc.

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• Bella raccomandazione.Ne conoscevo una mezza dozzina, ma sembra che luso di Java labbia in qualche modo rovinato … almeno per i miei tentativi. Ma questo sembra funzionare. Grazie.
• Sì, javascript è sicuramente la strada da percorrere ora (non Java o Flash).
• Giusto per chiarire, nota che CalcPlot3D ora utilizza javascript, o almeno quello predefinito (collegato a sopra) sì. Quello Java è ancora disponibile, tuttavia, e apparentemente supporta alcune funzionalità extra (a partire da quando è stata rilasciata la versione javascript).

Sembra che tu voglia che imparino qualcosa, quindi ti consiglio quanto segue:

• Inizia gli studenti a lavorare con grafici 3D in GeoGebra
• Configurazione di CoCalc
• Presenta CoCalc agli studenti che creano documenti di markdown incollare immagini di grafici 3D e scrivere problemi, magari utilizzando un po di LaTeX se ti senti a tuo agio.
• Allontanati da GeoGebra e passa ai taccuini Jupyter dove ti muoverai avanti e indietro tra lutilizzo di matplotlib 3D di Python plotting e R “s ggplot.

Consiglio vivamente wolframalpha.com

È gratuito, disponibile su Internet senza download ed è utile per molte altre classi.

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• Anche questo sito web è potente e utile. Ma alcuni lavori come cambiare punto di vista non sono possibili. Almeno non è gratuito.
• Ho chiesto agli studenti di digitare cose come z = -x ^ 2-5y ^ 2 in Wolfram Alpha e di dirmi che il grafico è un cilindro parabolico (ahi!). Inoltre, i grafici 3D interattivi non sono gratuiti.
• Il sito wolframalpha (e integrals.com) è solo una novità per i loro costosi prodotti proprietari. Non ‘ t bloccare gli studenti in costosi software proprietari o linguaggi di programmazione proprietari.

Per un software facile da usare che sia allo stesso tempo semplice e in grado di tracciare bellissimi grafici 3D, puoi provare a scaricare il mio Calcolatrice grafica 3D software.

Supporta equazioni esplicite e implicite, equazioni parametriche, coordinate cartesiane, polari, cilindriche e sferiche.

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• Si blocca quando provo ad aprirlo.
• Quale sistema operativo possiedi? A che punto durante lavvio si blocca?
• Uso Linux mint 17 e si blocca quando viene aperto.
• @quid Grazie per il suggerimento. Ho aggiornato la formulazione della mia risposta per riflettere il fatto che ‘ sono il creatore di questo software.

Un nuovo giocatore sulla scena si chiama Desmos. È stranamente … carino. È anche semplicissimo da usare.

Il sito web si trova qui: Desmos

Gli slider possono essere aggiunti piuttosto facilmente. Se sei nella calcolatrice e vuoi fare delle trasformazioni, ad esempio, potresti digitare:

$ y = sin (nx) $ – ti chiederà se vuoi aggiungere uno slider per n. Questo è fattibile per qualsiasi numero di cursori (quindi, $ y = a (xh) ^ 2 + k $); puoi limitare i valori a numeri interi oa determinati intervalli, ecc. È disponibile anche il grafico polare. È facilmente esplorabile .

Ovviamente il vantaggio di questo è che chiunque può usarlo su qualsiasi computer, senza installazione.

Inoltre, i grafici possono essere importati in altri documenti o inviati tramite posta elettronica facilmente se uno studente sta provando qualcosa e ha bisogno di mostrarti il suo grafico quando non è in tua presenza!

Se qualcun altro lo ha usato e ha commenti, suggerimenti o esperienze negative, so che “mi piacerebbe ascoltarli!

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• Desmos è molto carino! Oltre a ciò che noti, può tracciare equazioni implicite ed equazioni parametriche. E creare animazioni (piccoli filmati).
• LOP chiede informazioni sui grafici di superficie. Desmos non ‘ t li supporta, vero?
• Strano che ‘ t ricordi che la domanda originale era sul 3D … è stato cambiato? Oh beh! Purtroppo, Desmos ‘ non ha ancora questa capacità completamente … Tuttavia! Qualcuno ha generosamente creato un foglio che può farlo usando alcuni matematica abbastanza grande (con alcune spiegazioni) desmos.com/calculator/nqom2ih05g