LinuxまたはWindowsで、生徒が3D関数をプロットするために使用するプロットソフトウェアが必要です。学士課程の学生に無料で役立つソフトウェアを紹介したいと思います。
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- プログラミングのない非常にシンプルなプログラムが必要です。知識は、関連する関数を入力することによってのみ関数をプロットできます。 KAlgebraソフトウェアと同じように。
- 2次元の場合、私が楽しんだもの、優れた共有機能、および手間のかからないアニメーション。 desmos.com 。これの3次元アナログが今後数年以内にここにあることを願っています。’ようやくその現実に近づいたようです。おそらくgeogebraの次のバージョン…
- 関連： Desmosに似ていますが、3D用の電卓
回答
フリーソフトウェアに関しては、利用可能な選択肢の大部分はGnuplotバックエンドに基づいています。ただし、Gnuplotを直接使用することはおそらくお勧めしません。代わりに、選択は主にさまざまなフロントエンドの間で行われます。フロントエンドに関しては、生徒が何に精通していて、何を学びたいかによって、多くの選択肢があります。
-
matplotlibは非常に強力で構成可能ですが、ある程度のPythonが必要です学生からのプログラミング。 -
Sympyも基本的なPython構文に基づいていますが、そのインターフェイスと使用法は数式処理システムにすでにある程度精通している人々にとって、より親しみやすく、アクセスしやすいものになります。 -
maximaとそのGUIwxMaxima優れたインターフェイスを備えた、自由に利用できる数式処理システムを形成します。 Maximaは、gnuplotバックエンドの使用に加えて、プロット用に別のxMaximaバックエンドもサポートしています。 - リストは続きますが、
gnuplotプロジェクトページはフロントのリストを維持しています-終了し、それを使用してインターフェースをプログラミングします。
代数関係（多項式など）の3Dプロットの場合、あまり知られていないプログラムはです。 surf 。これは、実代数幾何学の視覚化支援として意図されていました。残念ながら、開発は数年前に停止したようで、最近、GentooLinuxマシンでソースコードを構築するのに苦労しました。それであなたのマイレージは非常によく変わるかもしれません。
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- 私はmaximaよりもxmaximaフロントエンドの方がはるかに好きです。
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学部レベルの場合、 Gnu Octave がおそらく必要です。オープンソースであり、クロスプラットフォームであり、MATLABと構文互換です。これは、2Dおよび3Dプロットや数値線形代数に非常に役立ち、学生が知るのに役立つツールです。
また、 GeoGebra は優れたプロットソフトウェアであり、最近3Dグラフのサポートが追加されました。 Octaveほど強力なツールではありませんが、単純なプロットおよびレンダリングタスクに適しています。
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- このソフトウェアは専門家が所有しています。最も単純なソフトウェアが必要な場合は、入力のみが関数の形状である必要があります。
- 質問で指定された学部（bachelor ‘）レベル。 MATLABソフトウェアは、学部レベルのソフトウェアです。 3Dプロットは、いくつかの簡単なコマンドで作成できます。 ‘もっと簡単なものを探しているなら、簡単な3D関数をプロットするウェブサイトがたくさんあります。または、GeoGebraのベータ版を試してください。
- 2つの制約があります。最初の制限は無料です。 2番目は非常に単純です。 Matlabは無料ではありません。 GeoGebraについて、ベータ版のダウンロードリンクはどこにありますか？
- geogebra.org/forum/viewtopic.php?f=52 & t = 19876
- @Huseyin Matlabは、多くの大学（私の大学と私の街の他のすべての主要大学）の学生は無料です。数学で確認する価値があるかもしれません/あなたのcompsci部門
回答
Geogebraを調べてみてください。現在のベータ版（Geogebra 5 Beta）には3Dモードがあり、f（x、y）形式の関数の3Dプロットと、回転、ズームなどのグラフィカルインターフェイスを作成できます。これはオープンソースでもあります。無料でクロスプラットフォームです。
回答
Google検索に関数を入力すると、非常に優れたグラフが表示されます。 。インタラクティブな3Dグラフィックスを取得するには、WebGL対応のブラウザが必要です（もちろん、WebGLが実際に有効になっています）。手始めにこれらを試してください：
- y = sin（x）/ x
- z = -x ^ 2 + y ^ 2
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- グーグルが2Dプロットを行っていることは知っていましたが、’ 3Dをサポートしていることに気づきました。ヒント！
回答
LinuxおよびWindows用の無料ツールは gnuplot 。これと同じグラフィカルインターフェイスをOctave内から使用できます（ mkasbergの回答のように）。これも無料です。しばらく使用していませんが、そのため、使用の難しさを思い出せません。ダウンロード可能なチュートリアルのセットがあります。
Sage は次のURLでも入手できます。 LinuxとWindows。これはPythonベースのプログラムです。 matplotlib ライブラリはグラフ機能を提供します。私はこのプログラムを使用したことがないので、どれほど簡単かわかりません。
$ z = f（x、y）$の形式の関数をグラフ化する場合は、多数のオンラインツールが存在します。そのようなツールの1つは、ここです。
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- 2番目にmatplotlibの使用。’すべての学生に適しているわけではありませんが、Pythonのバックグラウンドを持っている人はすぐに理解できるはずです。
- Sage can sagenb.org または cloud.sagemath.com
- 明確にするために、Sageは3D用のJavaScriptソリューションを使用していますjsmolと現在はthree.jsを含むプロット。
- さらに良いことに、Sageには Sage Cell Server があるため、’ Sageをインストールする必要はありません。ノートブックを使用するには、またはアカウントを作成してください。
回答
数式処理システム maxima は素晴らしいです（
SAGE または GAP ）で、プロット機能が含まれています。 Android（携帯電話でも）で実行されるバージョンも利用できます。
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- グラフ化の場合、maximaはgnuplotのフロントエンドとして機能しますか？
- @ BenCrowell、Linuxでは基本的にそうです。 ‘ Androidでは手がかりがありません。
回答
Windowsでは、Microsoftは Microsoft Mathematics と呼ばれる独自のソフトウェアを公開しています：
Microsoft Mathematics 2Dおよび3Dでプロットするグラフ電卓、段階的な方程式の解法、および数学と科学の研究で学生を支援するための便利なツールを提供します。
このビデオで実際の動作を確認できます。
Microsoftは、MicrosoftWordおよびMicrosoftOneNote用のアドインも公開しています。これによりこれらのプロットをWordまたはOneNoteインターフェイスで直接作成できます。
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- MicrosoftがYouTubeチュートリアルビデオを削除したようです。
回答
多変量計算の学生向けに、3DでDesmosのようなエクスペリエンスを作成することを目的として、次のWebサイトを作成しました。
math3d.org を使用して、単純な表面プロットまたは複雑なアニメーションを作成できます視覚化。いくつかの機能：
- 点、線、ベクトル、曲線、サーフェス（明示的な&暗黙的）、およびvecotrフィールドを作成およびアニメーション化します
- 直感的な数学入力（Desmosと同じライブラリMathQuillを利用）
- シーンを保存して共有する
私が特に気に入っているシーンは次の3つです。
- 単純な表面プロット
- パラメトリック曲線、速度および加速
- 回転体、シェル法
- 線織面としての双曲面（+ screenshot）
このプロジェクトはGithubのです。バグを見つけたり、改善のアイデアがある場合は、問題を開いてください！
注：この回答は、ほとんどが私の再投稿です。同様の質問への回答 Desmosに似ていますが、MathStackExchangeの3D用です。
回答
生徒と私が使用している
ほとんどのサポート多変数微積分コースで必要となる視覚化の例：3Dグラフ、ベクトル場、輪郭マップ、パラメーター化された曲線と表面など。
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- いいお勧め。私はこれらの半ダースを知っていましたが、Javaの使用はどういうわけかそれを台無しにしたようです…少なくとも私の試みのために。しかし、これはうまくいくようです。ありがとう。
- はい、javascriptは間違いなく今の道です（JavaやFlashではありません）。
- 明確にするために、CalcPlot3Dはjavascript、または少なくともデフォルトのものを使用することに注意してください。 （上記にリンクされています）あります。ただし、Javaのものはまだ利用可能であり、明らかにいくつかの追加機能をサポートしています（javascriptバージョンがリリースされた時点で）。
回答
何かを学んでほしいと思われるので、次のことをお勧めします。
回答
wolframalpha.comを強くお勧めします
これは無料で、ダウンロードせずにインターネットで入手でき、他の多くのクラスで役立ちます。
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- このウェブサイトも強力で便利です。しかし、視点を変えるような仕事は不可能です。少なくとも無料ではありません。
- 学生にz = -x ^ 2-5y ^ 2のようなものをWolframAlphaに入力してもらい、グラフが放物線の円柱であると教えてもらいました（痛いです！）。また、インタラクティブな3Dプロットは無料ではありません。
- wolframalphaサイト（およびintegrals.com）は、高価なプロプライエタリ製品の登場です。 ‘学生を高価なプロプライエタリソフトウェアやプロプライエタリプログラミング言語に縛り付けないでください。
回答
シンプルで美しい3Dグラフをプロットできる使いやすいソフトウェアについては、私の Graphing Calculator 3D をダウンロードしてみてください。ソフトウェア。
明示的および暗黙的な方程式、パラメトリック方程式、デカルト、極座標、円筒座標、球座標をサポートします。
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- 開こうとするとフリーズします。
- どのオペレーティングシステムを使用していますか？起動時のどの時点でフリーズしますか？
- Linux mint 17を使用していますが、開いたときにフリーズします。
- @quid提案をありがとうございます。 ‘がこのソフトウェアの作成者であるという事実を反映するように回答の文言を更新しました。
回答
シーンの新しいプレーヤーはDesmosと呼ばれます。奇妙なことに…きれいです。使い方もとても簡単です。
ウェブサイトはこちらです： Desmos
スライダーはかなり簡単に追加できます。電卓を使用していて、たとえば変換を実行する場合は、次のように入力します。
$ y = sin（nx）$-nのスライダーを追加するかどうかを尋ねられます。これは、任意の数のスライダーで実行できます（つまり、$ y = a（xh）^ 2 + k $）。値を整数または特定の範囲などに制限できます。極座標グラフも使用できます。簡単に探索できます。 。
もちろん、これの利点は、インストールせずに、誰でも任意のコンピューターで使用できることです。
さらに、グラフを他のドキュメントにインポートしたり、学生が何かを試みていて、あなたの前にいないときにグラフを表示する必要がある場合は、簡単に電子メールで送信できます。
他の誰かがこれを使用し、コメント、提案、または否定的な経験がある場合、私はそれらを聞きたいと思っています！
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- Desmosはとても素晴らしいです！あなたが注意したことに加えて、暗黙の方程式とパラメトリック方程式をプロットできます。アニメーション（小さな映画）を作成できます。
- OPは表面プロットについて質問しています。Desmosは’それらをサポートしていませんか？
- 不思議なことに’元の質問が3Dについてだったことを覚えていません…変更されましたか？まあ！残念ながら、Desmosにはまだその機能が十分にありません…しかし！誰かが寛大にいくつかを使用してそれを行うことができるシートを作成しましたかなり素晴らしい数学（いくつかの説明付き） desmos.com/calculator/nqom2ih05g