Interiorul unei elipse determinat la computer
Închide
Articolul precedent
Articolul urmator
670 4
Ultima descărcare din IBN:
2023-05-05 11:38
SM ISO690:2012
ZABOLOTNÎI, Pavel, SOLOVEI, Lilia. Interiorul unei elipse determinat la computer. In: Integrare prin cercetare şi inovare.: Ştiinţe naturale, exacte şi inginereşti , 26-28 septembrie 2013, Chișinău. Chisinau, Republica Moldova: Universitatea de Stat din Moldova, 2013, R, SNEI, pp. 140-142.
EXPORT metadate:
Google Scholar
Crossref
CERIF

DataCite
Dublin Core
Integrare prin cercetare şi inovare.
R, SNEI, 2013
Conferința "Integrare prin cercetare şi inovare"
Chișinău, Moldova, 26-28 septembrie 2013

Interiorul unei elipse determinat la computer


Pag. 140-142

Zabolotnîi Pavel, Solovei Lilia
 
Universitatea de Stat din Moldova
 
 
Disponibil în IBN: 2 iunie 2020


Rezumat

În lucrarea de faţă, se deduc şi se aplică în practică condiţiile analitice de apartenenţă a punctului arbitrar  la interiorul elipsei, cu semiaxele  şi  şi cu centrul într-un punct  de pe ecranul computerului. Pe Fig.1 este  ilustrat  sistemul  de  coordonate  al computerului şi un sistem de coordonate al utilizatorului  − sistem central de coordonate, cu axele paralele respectiv la axele sistemului   şi cu centrul în punctul , care este centrul ecranului şi pentru cazul concret luat, , adică . Ambele sisteme  şi sunt carteziene rectangulare. Pe orizontala ecranului pot fi depuşi 640 de pixeli, iar pe verticala lui – respectiv 480 de pixeli, de unde şi s-au găsit coordonatele centrului ecranului . Dacă un oarecare punct    şi tot  , atunci transformarea coordonatelor centrale de pe ecran în cele ale computerului se face [1, 3] după relaţiile:                  Pentru calcule vom folosi coordonatele reale , iar când ne vom adresa la procedurile grafice de vizualizare ale punctului  pe ecran, vom trece în prealabil la coordonatele întregi , calculate după (1). Aşadar la început, pentru simplitate, vom presupune că este vorba despre domeniul de pe ecran, mărginit de către elipsa cu semiaxele cunoscute , , cu centrul în punctul cunoscut şi cu focarele , , situate pe axa  în cazul . Atunci . În cazul   focarele  şi  vor fi situate pe axa , iar  . O astfel de elipsă va fi „întinsă după axa ”. În ambele cazuri, condiţia de apartenenţă a punctului variabil  către elipsă se va exprima geometric prin una din relaţiile:  ,   sau    .  Aşadar, condiţiile geometrice de apartenenţă a lui  c ătre interiorul primei sau a celei de-a doua elipse sunt:                       sau    .   Observaţie: Punctele interioare ale regiunii mărginite de o elipsă ar putea fi determinate pornind de la afirmaţia că orice curbă continuă închisă, fără puncte de autointersecţie, împarte toate punctele de pe plan în două domenii – unul mărginit şi altul – nemărginit. Punctele din domeniul mărginit sunt interioare şi orice semidreaptă cu originea într-un aşa punct va intersecta frontiera într-un număr impar de puncte. Iar orice semidreaptă cu originea într-un punct exterior, neapărat va intersecta frontiera într-un număr par de puncte. Dar în cazul elipsei, verificarea condiţiilor (3) se îndeplineşte la computer mult mai simplu decât rezolvarea unui sistem din două ecuaţii, una dintre care e de gradul doi. De aceea, în cazul de faţă e mai simplu să rămânem la cercetarea condiţiilor (3).    În primul caz  vom avea:   şi  , în cel de-al doilea caz :  şi . Ultimele două inegalităţi pot fi verificate pentru punctul concret  direct la computer, ceea ce va constitui baza analitică a algoritmului de determinare a regiunii interioare a elipsei, respectiv, în primul şi în cel  de-al doilea caz. După o scanare a ecranului cu marcarea ulterioară (prin culoare sau prin forma pixelului) a punctelor interioare şi celor exterioare, vom obţine pe ecranul computerului o imagine reală, ce descrie destul de exact cazul concret cercetat  (Fig.2). Să ne oprim la câteva observaţii referitoare la imaginile din Fig.2. Pentru simplitate, aceste imagini sunt prezentate în „negru-alb-sur”, şi fiecare din ele reprezintă conţinutul final al ecranului grafic, la sfârșitul lucrului unui program anumit. Pentru fixarea şi memorizarea ecranului grafic, se îndeplineşte o scanare continuă a întregului ecran, ce conţine peste 300 mii de pixeli, cu înregistrarea ulterioară pe baza unei palete speciale a culorii fiecărui pixel în parte. În cazul desenului bicolor, de obicei pixelii de culoare neagră sau sură se înregistrează pe fondul ecranului alb, iar pentru a deosebi şi pixelii de aceeaşi culoare, a fost realizat un program suplimentar, ce plasează pe adresa indicată diferite configuraţii elementare de pixeli. Figura elementară ocupă un câmp de 5x5 pixeli şi reprezintă: 1) – un pixel obişnuit; 2) – o linie orizontală de 5 pixeli; 3) – o linie verticală de aceeaşi lungime;  4) – un semn „+”; 5) – un pătrat cu latura de 5 pixeli; 6) – o steluţă. Fondul alb al ecranului se observă bine pe Fig.2 a) şi Fig.2 b). Tot acest fond alb al ecranului se observă şi la frontiera imaginii din Fig.2 c). Interiorul elipsei orizontale din Fig.2 b) e haşurat cu segmente orizontale, iar interiorul celei verticale – cu segmente verticale. Menţionăm că intersecţia elipselor din Fig.2 b) nu s-a obţinut automat, ca o haşurare dublă a unei regiuni după diferite direcţii, ci a fost în prealabil calculată, iar apoi haşurată cu simbolul steluţă. Tot cu acest simbol au fost haşurate toată elipsa din Fig.2 a) şi intersecţiile din Fig.2 c). În centrul Fig.2 c) se vede efectul aplicării la elipsa orizontală a haşurării cu pixeli de culoare sură, tot aici interiorul celor două elipse verticale e haşurat cu pixeli de culoare neagră. Pentru a nu obţine regiuni intens întunecate, în toate cele trei cazuri descrise mai sus, a fost organizată o scanare discretă şi omogenă a întregului ecran cu puncte aleatoare, în număr de 30 de mii (s-au folosit aproximativ vreo 10% din toţi pixelii de pe ecran). Mai apoi, pentru fiecare punct aleator în parte, a fost stabilit după relaţiile (3) poziţia lui faţă de toate elipsele prezente pe desen şi, respectiv – forma simbolului elementar din pixeli pentru marcarea acestui punct.  În încheiere, menţionăm că nici în unul din exemplele cercetate n-au apărut rezultate evident greşite, ceea ce vorbeşte în favoarea corectitudinii algoritmului ales.

DataCite XML Export

<?xml version='1.0' encoding='utf-8'?>
<resource xmlns:xsi='http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance' xmlns='http://datacite.org/schema/kernel-3' xsi:schemaLocation='http://datacite.org/schema/kernel-3 http://schema.datacite.org/meta/kernel-3/metadata.xsd'>
<creators>
<creator>
<creatorName>Zabolotnîi, P.</creatorName>
<affiliation>Universitatea de Stat din Moldova, Moldova, Republica</affiliation>
</creator>
<creator>
<creatorName>Solovei, L.</creatorName>
<affiliation>Universitatea de Stat din Moldova, Moldova, Republica</affiliation>
</creator>
</creators>
<titles>
<title xml:lang='ro'>Interiorul unei elipse determinat la computer</title>
</titles>
<publisher>Instrumentul Bibliometric National</publisher>
<publicationYear>2013</publicationYear>
<relatedIdentifier relatedIdentifierType='ISBN' relationType='IsPartOf'></relatedIdentifier>
<dates>
<date dateType='Issued'>2013</date>
</dates>
<resourceType resourceTypeGeneral='Text'>Conference Paper</resourceType>
<descriptions>
<description xml:lang='ro' descriptionType='Abstract'><p>&Icirc;n lucrarea de faţă, se deduc şi se aplică &icirc;n practică condiţiile analitice de apartenenţă a punctului arbitrar&nbsp; la interiorul elipsei, cu semiaxele&nbsp; şi&nbsp; şi cu centrul &icirc;ntr-un punct&nbsp; de pe ecranul computerului. Pe Fig.1 este&nbsp; ilustrat&nbsp; sistemul&nbsp; de&nbsp; coordonate&nbsp; al computerului şi un sistem de coordonate al utilizatorului&nbsp; &minus; sistem central de coordonate, cu axele paralele respectiv la axele sistemului&nbsp;&nbsp; şi cu centrul &icirc;n punctul , care este centrul ecranului şi pentru cazul concret luat, , adică . Ambele sisteme&nbsp; şi sunt carteziene rectangulare. Pe orizontala ecranului pot fi depuşi 640 de pixeli, iar pe verticala lui &ndash; respectiv 480 de pixeli, de unde şi s-au găsit coordonatele centrului ecranului . Dacă un oarecare punct&nbsp;&nbsp;&nbsp; şi tot&nbsp; , atunci transformarea coordonatelor centrale de pe ecran &icirc;n cele ale computerului se face [1, 3] după relaţiile:&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; Pentru calcule vom folosi coordonatele reale , iar c&acirc;nd ne vom adresa la procedurile grafice de vizualizare ale punctului&nbsp; pe ecran, vom trece &icirc;n prealabil la coordonatele &icirc;ntregi , calculate după (1). Aşadar la &icirc;nceput, pentru simplitate, vom presupune că este vorba despre domeniul de pe ecran, mărginit de către elipsa cu semiaxele cunoscute , , cu centrul &icirc;n punctul cunoscut şi cu focarele , , situate pe axa&nbsp; &icirc;n cazul . Atunci . &Icirc;n cazul&nbsp;&nbsp; focarele&nbsp; şi&nbsp; vor fi situate pe axa , iar&nbsp; . O astfel de elipsă va fi &bdquo;&icirc;ntinsă după axa &rdquo;. &Icirc;n ambele cazuri, condiţia de apartenenţă a punctului variabil&nbsp; către elipsă se va exprima geometric prin una din relaţiile:&nbsp; ,&nbsp;&nbsp; sau&nbsp;&nbsp;&nbsp; .&nbsp; Aşadar, condiţiile geometrice de apartenenţă a lui&nbsp; c ătre interiorul primei sau a celei de-a doua elipse sunt:&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; sau&nbsp;&nbsp;&nbsp; .&nbsp;&nbsp; Observaţie: Punctele interioare ale regiunii mărginite de o elipsă ar putea fi determinate pornind de la afirmaţia că orice curbă continuă &icirc;nchisă, fără puncte de autointersecţie, &icirc;mparte toate punctele de pe plan &icirc;n două domenii &ndash; unul mărginit şi altul &ndash; nemărginit. Punctele din domeniul mărginit sunt interioare şi orice semidreaptă cu originea &icirc;ntr-un aşa punct va intersecta frontiera &icirc;ntr-un număr impar de puncte. Iar orice semidreaptă cu originea &icirc;ntr-un punct exterior, neapărat va intersecta frontiera &icirc;ntr-un număr par de puncte. Dar &icirc;n cazul elipsei, verificarea condiţiilor (3) se &icirc;ndeplineşte la computer mult mai simplu dec&acirc;t rezolvarea unui sistem din două ecuaţii, una dintre care e de gradul doi. De aceea, &icirc;n cazul de faţă e mai simplu să răm&acirc;nem la cercetarea condiţiilor (3).&nbsp;&nbsp;&nbsp; &Icirc;n primul caz&nbsp; vom avea:&nbsp;&nbsp; şi&nbsp; , &icirc;n cel de-al doilea caz :&nbsp; şi . Ultimele două inegalităţi pot fi verificate pentru punctul concret&nbsp; direct la computer, ceea ce va constitui baza analitică a algoritmului de determinare a regiunii interioare a elipsei, respectiv, &icirc;n primul şi &icirc;n cel&nbsp; de-al doilea caz. După o scanare a ecranului cu marcarea ulterioară (prin culoare sau prin forma pixelului) a punctelor interioare şi celor exterioare, vom obţine pe ecranul computerului o imagine reală, ce descrie destul de exact cazul concret cercetat&nbsp; (Fig.2). Să ne oprim la c&acirc;teva observaţii referitoare la imaginile din Fig.2. Pentru simplitate, aceste imagini sunt prezentate &icirc;n &bdquo;negru-alb-sur&rdquo;, şi fiecare din ele reprezintă conţinutul final al ecranului grafic, la sf&acirc;rșitul lucrului unui program anumit. Pentru fixarea şi memorizarea ecranului grafic, se &icirc;ndeplineşte o scanare continuă a &icirc;ntregului ecran, ce conţine peste 300 mii de pixeli, cu &icirc;nregistrarea ulterioară pe baza unei palete speciale a culorii fiecărui pixel &icirc;n parte. &Icirc;n cazul desenului bicolor, de obicei pixelii de culoare neagră sau sură se &icirc;nregistrează pe fondul ecranului alb, iar pentru a deosebi şi pixelii de aceeaşi culoare, a fost realizat un program suplimentar, ce plasează pe adresa indicată diferite configuraţii elementare de pixeli. Figura elementară ocupă un c&acirc;mp de 5x5 pixeli şi reprezintă: 1) &ndash; un pixel obişnuit; 2) &ndash; o linie orizontală de 5 pixeli; 3) &ndash; o linie verticală de aceeaşi lungime;&nbsp; 4) &ndash; un semn &bdquo;+&rdquo;; 5) &ndash; un pătrat cu latura de 5 pixeli; 6) &ndash; o steluţă. Fondul alb al ecranului se observă bine pe Fig.2 a) şi Fig.2 b). Tot acest fond alb al ecranului se observă şi la frontiera imaginii din Fig.2 c). Interiorul elipsei orizontale din Fig.2 b) e haşurat cu segmente orizontale, iar interiorul celei verticale &ndash; cu segmente verticale. Menţionăm că intersecţia elipselor din Fig.2 b) nu s-a obţinut automat, ca o haşurare dublă a unei regiuni după diferite direcţii, ci a fost &icirc;n prealabil calculată, iar apoi haşurată cu simbolul steluţă. Tot cu acest simbol au fost haşurate toată elipsa din Fig.2 a) şi intersecţiile din Fig.2 c). &Icirc;n centrul Fig.2 c) se vede efectul aplicării la elipsa orizontală a haşurării cu pixeli de culoare sură, tot aici interiorul celor două elipse verticale e haşurat cu pixeli de culoare neagră. Pentru a nu obţine regiuni intens &icirc;ntunecate, &icirc;n toate cele trei cazuri descrise mai sus, a fost organizată o scanare discretă şi omogenă a &icirc;ntregului ecran cu puncte aleatoare, &icirc;n număr de 30 de mii (s-au folosit aproximativ vreo 10% din toţi pixelii de pe ecran). Mai apoi, pentru fiecare punct aleator &icirc;n parte, a fost stabilit după relaţiile (3) poziţia lui faţă de toate elipsele prezente pe desen şi, respectiv &ndash; forma simbolului elementar din pixeli pentru marcarea acestui punct.&nbsp; &Icirc;n &icirc;ncheiere, menţionăm că nici &icirc;n unul din exemplele cercetate n-au apărut rezultate evident greşite, ceea ce vorbeşte &icirc;n favoarea corectitudinii algoritmului ales.</p></description>
</descriptions>
<formats>
<format>application/pdf</format>
</formats>
</resource>