Geometrie v aplikaci Dynamo Sandbox

Geometrie je jazyk designu. Pokud má programovací jazyk nebo prostředí geometrické jádro, můžeme odemknout možnosti navrhování přesných a robustních modelů, automatizaci návrhových procedur a vytváření iterací návrhů pomocí algoritmů.

Porozumění typům geometrie a jejich vzájemným vztahům nám umožní orientovat se v kolekci uzlů geometrie, která je pro nás k dispozici v knihovně. Uzly geometrie jsou uspořádány abecedně a ne hierarchicky – zde jsou zobrazeny podobně jako jejich rozvržení v rozhraní aplikace Dynamo.

Navíc by se vytváření modelů v aplikaci Dynamo a připojení náhledu toho, co vidíme v náhledu pozadí, k toku dat v grafu mělo časem stát více intuitivní.

1. Všimněte si předpokládaného souřadnicového systému vykresleného pomocí rastru a barevných os

2. Vybrané uzly rendrují odpovídající geometrii (pokud uzel vytvoří geometrii) na pozadí, přičemž barva zvýraznění je stejná

Kliknutím na odkaz níže si stáhněte vzorový soubor.

Úplný seznam vzorových souborů najdete v dodatku.

Koncept geometrie

Geometrie je tradičně definována jako studium tvaru, velikosti, relativní polohy tvarů a vlastností prostoru. Toto pole má bohatou historii sahající tisíce let. S příchodem a popularizací počítače jsme získali mocný nástroj pro definování, zkoumání a generování geometrie. Nyní je tak snadné vypočítat výsledek složitých geometrických interakcí, že téměř nevnímáme, že to děláme.

Pokud chcete zjistit, jak může být diverzní a složitá geometrie využívána silou vašeho počítače, proveďte rychlé webové vyhledávání Stanford Bunny (Stanfordský zajíček) – kanonického modelu použitého k testování algoritmů.

Pochopení geometrie v kontextu algoritmů, výpočtů a složitosti může znít náročně. Existuje však několik klíčových a poměrně jednoduchých zásad, které můžeme stanovit jako základ pro zahájení tvorby pokročilejších aplikací:

1. Geometrie jsou data – pro počítač a aplikaci Dynamo se zajíček neliší od čísla.

2. Geometrie je založena na abstrakci – v zásadě jsou geometrické prvky popsány čísly, vztahy a vzorci v daném prostorovém souřadnicovém systému

3. Geometrie má hierarchii – body se spojí, aby se vytvořily úsečky, úsečky se spojí, aby se vytvořily povrchy, a tak dále

4. Geometrie současně popisuje součást i celek – když máme křivku, je to jak tvar i všechny možné body podél ní

V praxi tyto zásady znamenají, že je nutné vědět, s čím pracujeme (jaký typ geometrie, jak byla vytvořena atd.), abychom mohli plynule sestavovat, rozebírat a znovu seskupovat různé geometrie při vývoji složitějších modelů.

Procházení hierarchií

Věnujme chvíli času sledování vztahu mezi abstraktním a hierarchickým popisem geometrie. Protože tyto dva koncepty spolu souvisí, ale ne vždy zjevně, můžeme se rychle dostat do koncepčních problémů, jakmile začneme vyvíjet hlubší pracovní postupy nebo modely. Pro začátek používáme dimenzionalitu jako jednoduchý popis toho, co vytváříme. Počet kót potřebných k popisu tvaru nám dává vědět, jak je geometrie uspořádána hierarchicky.

1. Bod (definovaný souřadnicemi) nemá žádné kóty – jsou to jen čísla popisující jednotlivé souřadnice

2. Úsečka (definovaná dvěma body) má nyní jednu kótu – úsečku lze „procházet“ dopředu (kladný směr), nebo dozadu (záporný směr)

3. Rovina (definovaná dvěma úsečkami) má dvě kóty – nyní je možné procházet i vlevo a vpravo

4. Kvádr (definovaný dvěma rovinami) má tři kóty – můžeme definovat polohu vzhledem ke směru nahoru nebo dolů

Dimenzionalita je pohodlný způsob, jak začít kategorizovat geometrii, ale nemusí být nutně nejlepší. Nakonec, nemodelujeme jen body, čáry, roviny a kvádry – co když chceme provést něco s křivkami? Dále existuje celá další kategorie geometrických typů, které jsou zcela abstraktní a definují vlastnosti, například orientaci, objem nebo vztahy mezi součástmi. Nemůžeme uchopit vektor, tak jak ho definujeme vzhledem k tomu, co vidíme v prostoru? Podrobnější kategorizace geometrické hierarchie by měla rozlišovat rozdíl mezi abstraktními typy nebo „pomocnými objekty“, z nichž každý můžeme seskupovat podle toho, s čím pomáhají, a typy, které pomáhají popisovat tvar prvků modelu.

Další práce s geometrií

Vytváření modelů v aplikaci Dynamo není omezeno na to, co lze vytvořit pomocí uzlů. Zde jsou některé klíčové způsoby, jak posunout práci s geometrií na vyšší úroveň:

1. Aplikace Dynamo umožňuje importovat soubory – zkuste použít soubor CSV pro mračna bodů nebo soubor SAT pro načtení povrchů

2. Při práci s aplikací Revit můžeme odkazovat na prvky aplikace Revit, které se mají použít v aplikaci Dynamo

3. Nástroj Dynamo Package Manager nabízí další funkce pro rozšířené typy geometrie a operace – podívejte se do balíčku Mesh Toolkit.

V této části představujeme základní uzly dostupné v knihovně aplikace Dynamo, které vám pomohou vytvořit váš vlastní vizuální program v profesionální kvalitě.

• Geometrie pro výpočetní návrh: Jak se v aplikaci Dynamo pracuje s geometrickými prvky? Prozkoumejte více způsobů vytváření jednoduchých nebo složitých geometrií ze základních těles.

• Stavební bloky programů: Co jsou „data“ a jaké základní typy se používají v programech? Dozvíte se také další informace o začlenění matematických a logických operací do pracovního postupu návrhu

• Práce se seznamy: Jak spravovat a uspořádat datové struktury? Získejte další informace o konceptu seznamu a použijte jej k efektivní správě dat návrhu.

• Slovníky v aplikaci Dynamo: Co jsou slovníky? Zjistěte, jak používat slovníky k vyhledávání specifických dat a hodnot z existujících výsledků.

Aplikace Dynamo je prostředí pro vizuální programování, ve kterém lze řídit, jak budou data zpracována. Data jsou čísla nebo text, ale také geometrie. Geometrie, též nazývaná výpočetní geometrie, jsou data, která se používají k tvorbě atraktivních nebo výkonných modelů. K tomu je ovšem zapotřebí pochopit vstupy a výstupy různých typů geometrií.

Plochy v aplikaci Dynamo

Co je plocha.

Pomocí plochy v modelu reprezentujeme objekty, které vidíme v našem trojrozměrném světě. I když křivky nejsou vždy rovinnými objekty, tj. jsou trojrozměrné, prostor, který definují, je vždy svázán s jedním rozměrem. Plochy nabízejí o jeden prostor navíc a sadu dalších vlastností, které lze používat v dalších operacích modelování.

Plocha v parametru

Importujme plochu do aplikace Dynamo a vyhodnoťme ji v daných parametrech, abychom zjistili, jaká data můžeme získat.

1. Surface.PointAtParameter vrací bod na zadané souřadnici UV

2. Surface.NormalAtParameter vrací normálový vektor v zadané souřadnici UV

3. Surface.GetIsoline vrací izoparametrickou křivku na souřadnici U nebo V – viz vstup isoDirection.

Kliknutím na odkaz níže si stáhněte vzorové soubory.

Úplný seznam vzorových souborů najdete v dodatku.

Podrobné informace...

Plocha

Plocha je matematický útvar definovaný funkcí a dvěma parametry. Místo parametru t u křivek se k popisu parametrického prostoru u ploch používají parametry U a V. To znamená, že při práci s tímto typem geometrie můžeme odvodit více geometrických dat. Křivky například nabízejí tečné vektory a normálové roviny (které lze otáčet nebo kroutit po délce křivky), zatímco plochy nabízejí normálové vektory a tečné roviny, které jsou konzistentní s jejich orientací.

1. Povrch

2. Izokřivka U

3. Izokřivka V

4. Souřadnice UV

5. Kolmá rovina

6. Normálový vektor

Doména plochy: Doména plochy je definována jako rozsah parametrů (U,V), pro které lze vypočítat trojrozměrnou polohu bodu ležícího v této ploše. Doména v každém rozměru (U nebo V) je obvykle popisována dvěma čísly (od U Min do U Max) a (od V Min do V Max).

Ačkoliv tvar plochy nemusí vždy připomínat obdélník a některé její izokřivky mohou být utaženější nebo uvolněnější než jiné, prostor definovaný její doménou je vždy dvourozměrný. Doména ploch je v aplikaci Dynamo definována minimem 0.0 a maximem 1.0 ve směrech U i V. Rovinné nebo oříznuté plochy mohou mít různé domény.

Izokřivka (nebo izoparametrická křivka): Křivka definovaná konstantní hodnotou U nebo V na ploše a doménou hodnot pro odpovídající druhý směr U nebo V.

Souřadnice UV: Bod v parametrickém prostoru UV, definovaný souřadnicemi U, V a někdy W.

Kolmá rovina: Rovina, která je kolmá k izokřivkám U a V v dané souřadnici UV.

Normálový vektor: Vektor definující směr „nahoru“ vzhledem ke kolmé rovině.

Plochy NURBS

Plochy NURBS jsou velmi podobné křivkám NURBS. Plochy NURBS si lze představit jako mřížku křivek NURBS, které směřují dvěma směry. Tvar plochy NURBS je definován řídicími body a stupněm plochy ve směrech U a V. Stejný algoritmus, tedy řídicí body, váhy a stupeň, se používá k výpočtu tvaru, normál, tečen, křivosti a dalších vlastností.

Geometrie plochy NURBS naznačuje dva směry, protože plochy NURBS jsou (nezávisle na tvaru) obdélníkové mřížky řídicích bodů. Ačkoliv tyto směry často nesouvisí s globálním systémem souřadnic, často je budeme používat k analýze modelů nebo generování dalších geometrií podle této plochy.

1. Stupeň (U,V) = (3,3)

2. Stupeň (U,V) = (3,1)

3. Stupeň (U,V) = (1,2)

4. Stupeň (U,V) = (1,1)

Polyplochy

Polyplochy se skládají z ploch, které jsou spojeny přes hranu. Polyplochy nabízí více než jen dvourozměrnou definici UV, propojené tvary lze procházet podle jejich topologie.

Ačkoliv topologie popisuje pouze způsob, jakým jsou jednotlivé části propojeny, topologie v aplikaci Dynamo představuje také typ geometrie. Konkrétně se jedná o nadřazenou kategorii pro plochy, polyplochy a tělesa.

Spojené plochy (někdy nazývané záplaty) umožňují vytvářet složitější tvary a definovat detaily ve švech. Na hrany polyplochy je možné použít operaci zaoblení nebo zkosení.

Pro hlubší ponoření do vývoje vizuálních programů je potřeba lépe pochopit stavební bloky programu. Tato kapitola pokrývá základní koncepty týkající se dat, která jsou přenášena dráty v programu aplikace Dynamo.

Křivky v aplikaci Dynamo

Co je křivka?

jsou první geometrický datový typ, kterému jsme se věnovali a který má známé sady vlastností popisujících tvar: Jak křivé nebo rovné? Jak dlouhé nebo krátké? Nezapomeňte, že body jsou stále stavební bloky pro definování všeho od úsečky k spline a všechny typy křivek mezi nimi.

1. Čára

2. Křivka

3. Oblouk

4. Kružnice

5. Elipsa

6. Křivka NURBS

7. Polycurve

Čára

Křivka NURBS

1. NurbsCurve.ByControlPoints používá seznam bodů jako řídicí body

2. NurbsCurve.ByPoints nakreslí křivku procházející seznamem bodů

Kliknutím na odkaz níže si stáhněte vzorový soubor.

Úplný seznam vzorových souborů najdete v dodatku.

Podrobné informace...

Křivky

Termín křivka obvykle označuje všechny různé křivé (i rovné) tvary. Křivka s velkým K je nadřazená kategorizace všech těchto typů tvarů – úseček, kružnic, spline atd. Přesněji řečeno, Křivka popisuje každý možný Bod, který lze najít vložením „t“ do kolekce funkcí, která může být v rozsahu od jednoduchých (x = -1.26*t, y = t) až po funkce zahrnující infinitezimální počet. Bez ohledu na to, s jakým typem Křivky pracujeme, je tento parametr s názvem „t“ vlastnost, kterou můžeme vyhodnotit. Kromě toho, bez ohledu na vzhled tvaru, mají všechny Křivky také počáteční a koncový bod, který je shodný s minimálními a maximálními hodnotami t použitými k vytvoření Křivky. To nám také pomůže pochopit její směr.

Je důležité poznamenat, že aplikace Dynamo předpokládá, že doména hodnot „t“ pro křivku je chápána jako 0.0 až 1.0.

Všechny křivky také mají řadu vlastností, které lze použít k jejich popisu nebo analýze. Pokud je vzdálenost mezi počátečním a koncovým bodem nula, křivka je „uzavřená“. Každá křivka má také řadu řídicích bodů, pokud jsou všechny tyto body umístěny ve stejné rovině, křivka je „rovinná“. Některé vlastnosti se vztahují na křivku jako celek, zatímco jiné se vztahují pouze na určité body podél křivky. Například rovinnost je globální vlastnost, zatímco tečný vektor v dané hodnotě t je místní vlastnost.

Čáry

Úsečky jsou nejjednodušší formou křivek. Nemusí vypadat zaobleně, ale ve skutečnosti jsou Křivky – jen bez zakřivení. Existuje několik různých způsobů vytvoření čar, nejintuitivnější je od bodu A do bodu B. Tvar čáry AB bude nakreslen mezi body, ale matematicky se prodlouží do nekonečna oběma směry.

Když propojíme obě úsečky dohromady, máme křivku. Zde máme přímočaré znázornění toho, co je řídicí bod. Úprava umístění těchto bodů změní tvar křivky. Pokud je křivka uzavřená, máme polygon. Pokud jsou všechny délky hran polygonu shodné, je popisován jako normální.

Oblouky, kružnice, oblouky elips a elipsy

Když přidáváme více složitosti k parametrickým funkcím, které definují tvar, můžeme o jeden krok dále od čáry vytvořit oblouk, kružnici, oblouk elipsy nebo elipsu popisem jednoho nebo dvou poloměrů. Rozdíly mezi verzí oblouku a kružnice nebo elipsy spočívají pouze v tom, zda je tvar uzavřený, nebo ne.

NURBS + PolyCurve

NURBS (Nerovnoměrné racionální křivky spline) jsou matematická znázornění, která mohou přesně modelovat libovolný tvar z jednoduché dvojrozměrné úsečky, kružnice, oblouku nebo obdélníku na nejsložitější trojrozměrnou volnou organickou křivku. Díky své pružnosti (relativně málo řídicích bodů, přesto hladká interpolace podle nastavení stupňů) a přesnosti (vázané robustní matematikou) lze modely NURBS použít v jakémkoli procesu od ilustrace a animace až po výrobu.

Stupeň: Způsob definice křivky určuje rozsah vlivu řídicích bodů na křivku, kde čím vyšší je stupeň, tím větší je rozsah. Stupeň je kladné celé číslo. Toto číslo je obvykle 1, 2, 3 nebo 5, ale může to být libovolné kladné celé číslo. Úsečky a křivky NURBS jsou obvykle stupně 1 a většina křivek volného tvaru je stupeň 3 nebo 5.

Řídicí body: Řídicí body jsou seznamem alespoň Stupeň+1 bodů. Jedním z nejsnadnějších způsobů, jak změnit tvar křivky NURBS, je posunout její řídicí body.

Váha: Řídicí body mají přiřazené číslo nazývané Váha. Váhy jsou obvykle kladná čísla. Pokud mají všechny řídicí body křivky stejnou váhu (obvykle 1), křivka se nazývá neracionální, jinak se křivka nazývá racionální. Většina křivek NURBS není racionální.

Uzly: Uzly jsou seznamy čísel (Stupeň+N-1), kde N je počet řídicích bodů. Uzly se používají spolu s váhami k ovládání vlivu řídicích bodů na výslednou křivku. Jedno použití pro uzly je vytvoření zalomení v určitých bodech křivky.

1. Stupeň = 1

2. Stupeň = 2

3. Stupeň = 3

Tento rejstřík nabízí dodatečné informace o všech uzlech použitých v této příručce a také dalších komponentách, které mohou být užitečné. Jedná se pouze o představení některých z 500 uzlů dostupných v aplikaci Dynamo.

Zobrazení

Barva

Watch

Vstup

Seznam

Logika

Matematika

String

Geometrie

Kružnice

Cuboid

Křivka

Modifikátory geometrie

Čára

NurbsCurve

NurbsSurface

Rovina

Bod

Polycurve

Obdélník

Koule

Povrch

UV

Vektor

CoordinateSystem

Operátory

Body v aplikaci Dynamo

Co je to bod?

Bod není definován ničím jiným než jednou nebo více hodnotami, které se nazývají souřadnice. Počet hodnot souřadnic, které je potřeba definovat, závisí na souřadnicovém systému nebo kontextu, ve kterém se bod nachází.

2D a 3D bod

Nejběžnější typ bodu v aplikaci Dynamo existuje v našem trojrozměrném globálním souřadnicovém systému a má tři souřadnice [X,Y,Z] (3D bod v aplikaci Dynamo).

2D bod v aplikaci Dynamo má dvě souřadnice [X,Y].

Bod na křivkách a površích

Parametry křivek i povrchů jsou spojité a přesahují hranu dané geometrie. Protože tvary, které definují parametrický prostor, se nacházejí v trojrozměrném globálním souřadnicovém systému, můžeme vždy převést parametrickou souřadnici do „Globální“ souřadnice. Například bod [0.2, 0.5] na povrchu je stejný jako bod [1.8, 2.0, 4.1] v globálních souřadnicích.

1. Bod v předpokládaných globálních souřadnicích XYZ

2. Bod relativní k danému souřadnicovému systému (válcový)

3. Bod jako souřadnice UV na povrchu

Kliknutím na odkaz níže si stáhněte vzorový soubor.

Úplný seznam vzorových souborů najdete v dodatku.

Podrobné informace...

Pokud je geometrie jazykem modelu, pak body jsou abecedou. Body jsou základem, na kterém je vytvořena veškerá další geometrie – k vytvoření křivky potřebujeme alespoň dva body, k vytvoření polygonu nebo plochy sítě potřebujeme alespoň tři body, a tak dále. Definování polohy, pořadí a vztahu mezi body (zkuste funkci sinus) umožňuje definovat geometrii vyššího řádu, například věci, které známe jako kružnice nebo křivky.

1. Kružnice vytvořená pomocí funkcí x=r*cos(t) a y=r*sin(t).

2. Sinusoida vytvořená pomocí funkcí x=(t) a y=r*sin(t).

Bod jako souřadnice

Body mohou existovat také v dvojrozměrném souřadnicovém systému. Konvence má různé písmeno označující prostor, se kterým pracujete – můžeme použít [X,Y] na rovině nebo [U,V], na ploše.

1. Bod v euklidovském souřadnicovém systému: [X,Y,Z]

2. Bod v souřadnicovém systému parametru křivky: [t]

3. Bod v souřadnicovém systému parametru povrchu: [U,V]

Vektor, rovina a souřadnicový systém v aplikaci Dynamo

Vektor

Vektor je vyjádřením velikosti a směru. Můžete si jej představit jako šipku zrychlující danou rychlostí do určitého směru. Jedná se o klíčovou komponentou pro naše modely v aplikaci Dynamo. Všimněte si, že protože jsou v abstraktní kategorii „Pomocníci“, když vytvoříme vektor, v náhledu pozadí nic neuvidíme.

1. Úsečku můžeme použít jako náhradu pro náhled vektoru.

Kliknutím na odkaz níže si stáhněte vzorový soubor.

Úplný seznam vzorových souborů najdete v dodatku.

Rovina

Rovina je dvourozměrný povrch. Můžete si jej představit jako plochý povrch, která se neomezeně rozprostírá. Každá rovina má počátek, směr X, směr Y a směr Z (nahoru).

1. I když jsou abstraktní, roviny mají polohu počátku, aby je bylo možné umístit do prostoru.

2. V aplikaci Dynamo se roviny rendrují v náhledu pozadí.

Kliknutím na odkaz níže si stáhněte vzorový soubor.

Úplný seznam vzorových souborů najdete v dodatku.

Souřadnicový systém

Souřadnicový systém je systém, který slouží k určení umístění bodů nebo jiných geometrických prvků. Obrázek níže vysvětluje, jak vypadá v aplikaci Dynamo a co představují jednotlivé barvy.

1. I když jsou abstraktní, souřadnicové systémy mají také počáteční polohu, takže je můžeme umístit do prostoru.

2. V aplikaci Dynamo jsou souřadnicové systémy vykreslovány v náhledu na pozadí jako bod (počátek) a úsečky definující osy (podle konvence je osa X červená, osa Y zelená a osa Z modrá).

Kliknutím na odkaz níže si stáhněte vzorový soubor.

Úplný seznam vzorových souborů najdete v dodatku.

Podrobné informace...

Vektory, roviny a souřadnicové systémy tvoří primární skupinu abstraktních typů geometrie. Pomáhají definovat umístění, orientaci a prostorový kontext pro jinou geometrii, která popisuje tvary. Pokud řeknu, že jsem v New Yorku na 42. ulici a Broadway (souřadnicový systém), stojím na úrovni ulice (Rovina), dívám se na sever (Vektor), použil jsem tyto „Pomoci“, abych definoval, kde jsem. Totéž platí pro produkt krytu telefonu nebo mrakodrap – potřebujeme tento kontext k vývoji modelu.

Vektor

Vektor je geometrické množství popisující směr a velikost. Vektory jsou abstraktní, tj. představují množství, nikoli geometrický prvek. Vektory lze snadno zaměnit s body, protože oba jsou tvořeny seznamem hodnot. Klíčový rozdíl je: Body popisují pozici v daném souřadnicovém systému, zatímco vektory popisují relativní rozdíl v pozici, který je stejný jako označení „směr“.

Pokud je představa relativního rozdílu matoucí, představte si vektor AB jako „stojím v bodě A a dívám se směrem k bodu B“. Směr odtud (A) tam (B) je náš vektor.

Vektory dále rozdělíme na jejich složky pomocí stejné AB notace:

1. Počáteční bod vektoru se nazývá Základna.

2. Koncový bod vektoru se nazývá Špička nebo Směr.

3. Vektor AB není stejný jako Vektor BA – ten by mířil v opačném směru.

Pokud někdy budete potřebovat zábavné odlehčení na téma vektorů (a jejich abstraktní definice), podívejte se na klasickou komedii Připoutejte se, prosím! a poslechněte si často citovanou hlášku:

Roger, Roger. Jaký je náš vektor, Viktore?

Rovina

Roviny jsou dvojrozměrné abstraktní „Pomůcky“. Konkrétně, roviny jsou koncepčně „ploché“, a nekonečně se roztahují ve dvou směrech. Obvykle se znázorňují jako menší obdélník poblíž jejich počátku.

Možná si myslíte: „Počkat! Počátek? To zní jako souřadnicový systém... jako ten, který používám k modelování v softwaru CAD.“

A máte pravdu. Většina modelovacích aplikací využívá stavební roviny nebo „hladiny“ k definování místního dvourozměrného kontextu, ve kterém lze tvořit výkresy. XY, XZ, YZ – nebo – rovina sever, jihovýchod může znít povědomě. Toto jsou všechny roviny, které definují nekonečný „plochý“ kontext. Roviny nemají hloubku, ale pomáhají nám také popsat směr.

Souřadnicový systém

Pokud chápeme roviny, jsme malý krok od pochopení souřadnicových systémů. Rovina má všechny stejné součásti jako souřadnicový systém za předpokladu, že se jedná o standardní souřadnicový systém „Euclidean“ nebo „XYZ“.

Existují však jiné alternativní souřadnicové systémy, například válcový nebo sférický. Jak uvidíme v pozdějších částech, souřadnicové systémy lze použít také na jiné typy geometrie k definování umístění na dané geometrii.

Přidání alternativních souřadnicových systémů – válcových, kulových

Tělesa v aplikaci Dynamo

Co je těleso?

Pokud chcete vytvářet složitější modely, které nelze vytvořit z jedné plochy, nebo pokud chcete explicitně definovat objem, je nutné využít tělesa (a polyplochy). I obyčejná krychle je dost složitá na to, aby potřebovala šest ploch (pro každou stěnu jednu). Tělesa na rozdíl od ploch nabízejí dva klíčové koncepty – přesnější topologický popis (stěny, hrany, vrcholy) a booleovské operace.

Booleovská operace k vytvoření ostnatého kulového tělesa

K úpravě těles můžete použít booleovské operace. Pojďme vytvořit ostnatou kouli pomocí několika booleovských operací.

1. Sphere.ByCenterPointRadius: Vytvořte základní těleso.

2. Topology.Faces, Face.SurfaceGeometry: Vytvořte dotaz na stěny tělesa a převeďte je na geometrie ploch – v tomto případě pracujeme s koulí, která má pouze jednu stěnu.

3. Cone.ByPointsRadii: Pomocí bodů na ploše vytvořte kužely.

4. Solid.UnionAll: Sjednoťte kužely a kouli.

5. Topology.Edges: Vytvořte dotaz na hrany nového tělesa

6. Solid.Fillet: Zaoblete hrany ostnaté koule

Kliknutím na odkaz níže si stáhněte vzorový soubor.

Úplný seznam vzorových souborů najdete v dodatku.

Zmrazení

Booleovské operace jsou složité a jejich výpočet může být pomalý. Pomocí funkce „zmrazení“ je možné pozastavit výpočet vybraných uzlů a všech následných uzlů.

1. Zmrazte operaci sjednocení těles tím, že kliknete pravým tlačítkem myši a vyberete možnost Zmrazit

2. Vybraný uzel a všechny následné uzly se zobrazí světle šedou průhlednou barvou a související dráty budou zobrazeny přerušovaně. Náhled ovlivněné geometrie bude také zobrazen světle šedou průhlednou barvou. Nyní můžete měnit předcházející hodnoty, aniž by došlo k výpočtu booleovského sjednocení.

3. Chcete-li zmrazení zrušit, klikněte pravým tlačítkem a zrušte výběr možnosti Zmrazit.

4. Všechny ovlivněné uzly a geometrie se aktualizují a zobrazí se běžným způsobem.

Podrobné informace...

Tělesa

Tělesa se skládají z jedné nebo více ploch, které tvoří objem tím, že definují hranici, která rozděluje prostor na vnitřní a vnější. Aby byl objem považován za těleso, musí být neprodyšně uzavřen, nezávisle na počtu ploch. Tělesa lze vytvářet spojováním ploch nebo polyploch nebo pomocí operací, například spojením profilů, tažením nebo rotací. Koule, krychle, kužel a válec jsou také tělesy. Krychle s odebranou stěnou se považuje za polyplochu s podobnými vlastnostmi, ale nejedná se přímo o těleso.

1. Rovina se skládá z jedné plochy a nejedná se o těleso.

2. Koule je tvořena jednou plochou a je tělesem.

3. Kužel je tvořen dvěma spojenými plochami utvářejícími těleso.

4. Válec je tvořen třemi spojenými plochami utvářejícími těleso.

5. Krychle je tvořena šesti spojenými plochami utvářejícími těleso.

Topologie

Tělesa se skládají z prvků třech typů: vrcholů, hran a stěn. Stěny jsou plochy, které těleso tvoří. Hrany jsou křivky, které definují propojení sousedních hran a vrcholy jsou počáteční a koncové body těchto křivek. Tyto prvky je možné dotazovat prostřednictvím uzlů topologie.

1. Stěny

2. Hrany

3. Vrcholy

Operace

Tělesa lze upravit zaoblením nebo zkosením jejich hran, aby se odstranily ostré rohy a úhly. Operace zkosení vytvoří šikmou plochu mezi dvěma stěnami, zatímco zaoblení mezi nimi vytvoří plynulý přechod se zachováním tečnosti.

1. Krychlové těleso

2. Zkosená krychle

3. Zaoblená krychle

Booleovské operace

Booleovské operace s tělesy kombinují dvě nebo více těles. Jedna booleovská operace ve skutečnosti provádí čtyři operace:

1. Průnik dvou nebo více objektů.

2. Rozdělení těchto objektů v průsečících.

3. Odstranění nežádoucích částí geometrie.

4. Spojení celé geometrie dohromady.

1. Sjednocení: Odebere překrývající se části těles a spojí je do jednoho tělesa.

2. Rozdíl: Odečte jedno těleso od druhého. Odečítané těleso se nazývá nástroj. Je možné určit, které těleso bude použito jako nástroj.

3. Průsečík: Zachová pouze společný objem obou těles.

1. UnionAll: Operace sjednocení s koulí a kužely směřujícími ven.

2. DifferenceAll: Operace rozdílu s koulí a kužely směřujícími dovnitř.

Síť v aplikaci Dynamo

Co je síť?

V oblasti výpočetního modelování jsou jednou z nejrozšířenějších forem reprezentace 3D geometrie. Geometrie sítě je obvykle tvořena skupinou čtyřúhelníků nebo trojúhelníků. Může se jednat o lehkou a flexibilní alternativu k práci s NURBS. Sítě se používají ve všech ohledech od rendrování a vizualizací až po digitální výrobu a 3D tisk.

Prvky sítě

Aplikace Dynamo definuje sítě pomocí datové struktury vrcholu plochy. Na základní úrovni je tato struktura jednoduchou kolekcí bodů, které jsou seskupeny do polygonů. Body sítě se nazývají vrcholy, zatímco polygony podobné povrchu se nazývají plochy.

K vytvoření sítě je potřeba seznam vrcholů a systém seskupení těchto vrcholů do plochy nazývané skupina indexů.

1. Seznam vrcholů

2. Seznam indexových skupin pro definování ploch

Balíček Mesh Toolkit

Knihovna také poskytuje nástroje k úpravám sítí, opravě sítí nebo extrahování horizontálních řezů pro použití ve výrobě.

Podrobné informace...

Síť

Síť je kolekce čtyřúhelníků a trojúhelníků, které představují geometrii povrchu nebo tělesa. Podobně jako u těles zahrnuje struktura objektu sítě vrcholy, hrany a plochy. Další vlastnosti, které činí sítě jedinečnými, například normály, jsou také jedinečné.

1. Vrcholy sítě

2. Hrany sítě *Hrany pouze s jednou sousední plochou se nazývají „Nahé“. Všechny ostatní hrany jsou „Oblečené“.

3. Plochy sítě

Vrcholy + normály vrcholů

Vrcholy sítě jsou jednoduše seznam bodů. Index vrcholů je velmi důležitý při vytváření sítě nebo při získávání informací o struktuře sítě. Pro každý vrchol existuje také odpovídající normála vrcholu (vektor), která popisuje průměrný směr připojených ploch, a pomáhá nám pochopit „vnitřní“ a „vnější“ orientaci sítě.

1. Vrcholy

2. Normály vrcholu

Plochy

Plocha je uspořádaný seznam tří nebo čtyř vrcholů. Reprezentace „povrchu“ plochy sítě je proto implikována podle polohy indexovaných vrcholů. Seznam vrcholů, které tvoří síť, již máme. Místo toho, aby jednotlivé body definovaly plochu, jednoduše použijeme index vrcholů. To nám také umožňuje použít stejný vrchol ve více než jedné ploše.

1. Čtyřhranná plocha vytvořená pomocí indexů 0, 1, 2 a 3

2. Trojúhelníková plocha vytvořená pomocí indexů 1, 4 a 2 Všimněte si, že indexové skupiny lze posunout v jejich pořadí – pokud je posloupnost seřazena proti směru hodinových ručiček, bude plocha správně definována

Sítě versus povrchy NURBS

Jak se liší geometrie sítě od geometrie NURBS? Kdy můžete chtít použít jedno místo druhého?

Parametrizace

V předchozí kapitole jsme viděli, že povrchy NURBS jsou definovány řadou křivek NURBS, které se pohybují ve dvou směrech. Tyto směry jsou označeny U a V a umožňují parametrizaci povrchu NURB podle dvourozměrné povrchové domény. Samotné křivky jsou uloženy jako rovnice v počítači, takže výsledné povrchy lze vypočítat na libovolně velkou přesnost. Může být však obtížné spojit několik povrchů NURBS dohromady. Spojením dvou povrchů NURBS vznikne polypovrch, kde různé části geometrie budou mít různé parametry UV a definice křivek.

1. Povrch

2. Křivka Isoparametric (Isoparm)

3. Řídicí bod povrchu

4. Řídicí polygon povrchu

5. Izoparametrický bod

6. Povrch rámu

7. Síť

8. Nahá hrana

9. Síť sítě

10. Hrany sítě

11. Normála vrcholu

12. Plocha sítě / Normála plochy sítě

Sítě se naopak skládají z diskrétního počtu přesně definovaných vrcholů a ploch. Síť vrcholů obecně nelze definovat pomocí jednoduchých souřadnic UV a protože jsou plochy diskrétní, je míra přesnosti zabudována do sítě a lze ji změnit pouze zpřesněním sítě a přidáním dalších ploch. Díky nedostatku matematických popisů mohou sítě pružněji reprezentovat složité geometrie v rámci jediné sítě.

Místní versus globální vliv

Dalším důležitým rozdílem je rozsah, ve kterém místní změna v geometrii sítě nebo NURBS ovlivňuje celý tvar. Přesun jednoho vrcholu sítě ovlivní pouze plochy, které sousedí s daným vrcholem. V površích NURBS je rozsah vlivu složitější a závisí na stupni povrchu a také na váhách a uzlech řídicích bodů. Obecně platí, že přesunutím jednoho řídicího bodu v povrchu NURBS dojde k hladší a rozsáhlejší změně geometrie.

1. Povrch NURBS – přesun řídicího bodu má vliv napříč celým tvarem

2. Geometrie sítě – přesun vrcholu má vliv pouze na přilehlé prvky

Jedna podoba, která může být užitečná, je porovnání vektorového obrázku (složeného z úseček a křivek) s rastrovým obrázkem (složeným z jednotlivých pixelů). Při přiblížení vektorového obrázku zůstanou křivky ostré a jasné, zatímco přiblížení rastrového obrázku má za následek zvětšení jednotlivých pixelů. V této analogii lze povrchy NURBS porovnat s vektorovým obrázkem, protože existuje hladký matematický vztah, zatímco síť se chová podobně jako rastrový obrázek s nastaveným rozlišením.

Data jsou součástí našich programů. Prochází dráty a zadávají vstupy pro uzly, kde se zpracují do nové formy výstupních dat. Pojďme si prohlédnout definici dat, jak jsou strukturována a začít je používat v aplikaci Dynamo.

Co jsou data?

Data jsou souborem hodnot kvalitativních nebo kvantitativních proměnných. Nejjednodušší forma dat jsou například čísla jako 0, 3.14 nebo 17. Data však mohou být také různých typů: proměnná představující měnící se čísla (height), znaky (myName); geometrii (Circle) nebo seznam datových položek (1,2,3,5,8,13,...).

V aplikaci Dynamo přidáváme data do vstupních portů uzlů – můžeme mít data bez akcí, ale potřebujeme data ke zpracování akcí, které reprezentují uzly. Pokud do pracovního prostoru přidáme uzel, pokud nebude mít k dispozici žádný vstup, bude výsledkem funkce, nikoli výsledek akce.

1. Jednoduchá data

2. Data a akce (Uzel A) se úspěšně spustí

3. Akce (Uzel A) bez zadání dat vrátí obecnou funkci

Null – Nedostatek dat

Dávejte pozor na nulové hodnoty. Typ 'null' představuje nedostatek dat. I když je to abstraktní koncept, pravděpodobně se k němu dostanete při práci s vizuálním programováním. Pokud akce nevytvoří platný výsledek, uzel vrátí hodnotu null.

Testování nulových hodnot a odstraňování nulových hodnot z datové struktury je klíčovou součástí vytváření robustních programů.

Datové struktury

Při vizuálním programování můžeme velmi rychle vygenerovat velké množství dat a vyžadovat způsob správy jejich hierarchie. Jedná se o úlohu datových struktur, organizačních schémat, ve kterých ukládáme data. Specifika datových struktur a způsob jejich použití se liší mezi jednotlivými programovacími jazyky.

V aplikaci Dynamo přidáme hierarchii k datům prostřednictvím seznamů. To prozkoumáme v pozdějších kapitolách, ale začneme jednoduše:

Seznam představuje kolekci položek umístěných do jedné struktury dat:

• Mám pět prstů (položek) na ruce (seznam).

• Deset domů (položek) je na mojí ulici (seznam).

1. Uzel Number Sequence definuje seznam čísel pomocí vstupů start, amount a step. Pomocí těchto uzlů jsme vytvořili dva samostatné seznamy deseti čísel, z nichž jeden se pohybuje v rozsahu 100–109 a druhý se pohybuje v rozsahu 0–9.

2. Uzel List.GetItemAtIndex slouží k výběru položky v seznamu na určitém indexu. Při výběru hodnoty 0 se první položka zobrazí v seznamu (v tomto případě 100).

3. Pokud použijeme stejný postup na druhý seznam, získáme hodnotu 0, první položku v seznamu.

4. Nyní sloučíme dva seznamy do jednoho pomocí uzlu List.Create. Uzel vytvoří seznam seznamů. Tím se změní struktura dat.

5. Pokud použijete znovu parametr List.GetItemAtIndex, s indexem nastaveným na hodnotu 0, získáme první řádek seznamu seznamů. To znamená, že se seznam považuje za položku, což se poněkud liší od ostatních skriptovacích jazyků. V pozdějších kapitolách se dostaneme k pokročilejší manipulaci se seznamy a datovými strukturami.

Základní koncept pro pochopení hierarchie dat v aplikaci Dynamo: S ohledem na datovou strukturu jsou seznamy považovány za položky. Jinými slovy, aplikace Dynamo funguje s postupem shora dolů pro pochopení datových struktur. Co to znamená? Pojďme to projít s příkladem.

Cvičení: Použití dat k vytvoření řetězu válců

Kliknutím na odkaz níže si stáhněte vzorový soubor.

Úplný seznam vzorových souborů najdete v dodatku.

V tomto prvním příkladu sestavíme válec se skořepinou, který prochází hierarchií geometrie, o níž se v této části pojednává.

Část I: Nastavení grafu pro jeden válec s některými měnitelnými parametry.

1. Přidejte uzel Point.ByCoordinates – po přidání uzlu na pracovní plochu vidíme bod v počátku osnovy náhledu aplikace Dynamo. Výchozí hodnoty vstupů x,y a z jsou 0.0, což nám dává bod v tomto umístění.

2. Plane.ByOriginNormal – Dalším krokem v hierarchii geometrie je rovina. Existuje několik způsobů, jak vytvořit rovinu, my pro vstup použijeme počátek a normálu. Počátek je uzel bodu vytvořený v předchozím kroku.

Vector.ZAxis – Toto je sjednocený vektor ve směru Z. Všimněte si, že nejsou k dispozici vstupy, pouze vektor o hodnotě [0,0,1]. Toto je vstupní hodnota normal pro uzel Plane.ByOriginNormal. Tím se v náhledu aplikace Dynamo zobrazí obdélníková rovina.

3. Circle.ByPlaneRadius – Rozšiřujeme hierarchii. Nyní vytvoříme oblouk z roviny v předchozím kroku. Po zapojení do uzlu se v počátku zobrazí kružnice. Výchozí poloměr v uzlu je hodnota 1.

4. Curve.Extrude – Teď provedeme vylepšení přidáním hloubky a přechodem do třetího rozměru. Tento uzel vytvoří povrch z křivky jejím vysunutím. Výchozí vzdálenost v uzlu je 1 a měli bychom ve výřezu vidět válec.

5. Surface.Thicken – Tento uzel nám umožňuje vytvořit uzavřené těleso odsazením povrchu o danou vzdálenost a uzavřením tvaru. Výchozí hodnota tloušťky je 1 a válec se skořepinou je ve výřezu zobrazen v souladu s těmito hodnotami.

6. Number Slider – Místo použití výchozích hodnot pro všechny tyto vstupy přidejte do modelu parametrický ovládací prvek.

Domain Edit – po přidání posuvníku čísla na pracovní plochu klikněte na stříšku v levé horní části a zobrazte možnosti domény.

Min/Max/Step - Změňte hodnoty min, max a step na 0,2 a 0.01. Toto provedeme, abychom mohli řídit velikost celkové geometrie.

7. Number Sliders – Ve všech výchozích vstupech zkopírujte a vložte tento posuvník čísla (vyberte posuvník, stiskněte Ctrl+C a pak Ctrl+V) několikrát, dokud nebudou mít všechny vstupy s výchozími hodnotami posuvník. Aby definice fungovala, některé hodnoty posuvníku musí být větší než nula (například k zesílení plochy je potřeba hloubka vysunutí).

8. Nyní jsme vytvořili parametrický válec se skořepinou s těmito posuvníky. Zkuste některé z těchto parametrů změnit a sledujte, jak se geometrie dynamicky aktualizuje ve výřezu aplikace Dynamo.

Number Sliders – Přidali jsme na plochu hodně posuvníků a je potřeba vyčistit rozhraní nástroje, který jsme právě vytvořili. Klikněte pravým tlačítkem na jeden posuvník, vyberte položku Přejmenovat a změňte název každého posuvníku na název odpovídající jeho parametru (Thickness (Tloušťka), Radius (Poloměr), Height (Výška) atd.).

Část II: Vyplnění pole válců z části I

9. V tomto okamžiku jsme vytvořili úžasnou věc s rozšiřujícím se válcem. Toto je aktuálně jeden objekt, podívejme se, jak vytvořit pole válců, které zůstávají dynamicky propojeny. Za tímto účelem vytvoříme seznam válců, místo práce s jednou položkou.

Addition (+) – Naším cílem je přidat řadu válců vedle válce, který jsme vytvořili. Pokud chceme přidat jeden válec vedle aktuálního válce, je nutné zvážit poloměr válce a tloušťku jeho skořepiny. Toto číslo získáme sečtením dvou hodnot posuvníků.

10. Tento krok je mnohem náročnější, takže ho projdeme pomalu: cílem je vytvořit seznam čísel, která definují umístění každého válce v řadě.

a. Multiplication – Nejprve chceme vynásobit hodnotu z předchozího kroku hodnotou 2. Hodnota z předchozího kroku představuje poloměr a chceme válec posunout o plný průměr.

b. Number Sequence – Pomocí tohoto uzlu vytvoříme pole čísel. První vstup je uzel multiplication z předchozího kroku do hodnoty step. Hodnotu start lze nastavit na 0.0 pomocí uzlu number.

c. Integer Slider – Pro hodnotu amount připojíme posuvník celého čísla. Tím se definuje počet vytvořených válců.

d. Output – Tento seznam zobrazuje vzdálenost přesunutou pro každý válec v poli a je parametricky řízen původními posuvníky.

11. Tento krok je dostatečně jednoduchý – zadejte posloupnost definovanou v předchozím kroku do vstupu x původního uzlu Point.ByCoordinates. Tím nahradíte posuvník pointX, který lze odstranit. Nyní se ve výřezu zobrazuje pole válců (zkontrolujte, zda je číslo posuvníku větší než 0).

12. Řetěz válců je stále dynamicky spojen se všemi posuvníky. Upravte každý posuvník, abyste viděli aktualizaci definice.

Pokud jsou nejjednodušší formou dat čísla, nejjednodušším způsobem, jak se tato čísla mohou odlišit, je použití funkce Mathematics. Od jednoduchých operátorů, jako je dělení, až k trigonometrickým funkcím, možnost Math je skvělým způsobem, jak začít zkoumat číselné vztahy a vzory.

Aritmetické operátory

Operátory jsou sada komponent, které používají algebraické funkce se dvěma číselnými vstupními hodnotami, které vrací jednu výstupní hodnotu (součet, rozdíl, násobení, dělení atd.). Najdete je pod položkou Operátory > Akce.

Cvičení: Vzorec zlaté spirály

Kliknutím na odkaz níže si stáhněte vzorový soubor.

Úplný seznam vzorových souborů najdete v dodatku.

Část I: Parametrický vzorec

Kombinací operátorů a proměnných vytvořte složitější vztah prostřednictvím vzorců. Pomocí posuvníků vytvořte vzorec, který lze řídit pomocí vstupních parametrů.

1. Vytvořte posloupnost čísel, která představuje „t“ v parametrické rovnici. Chceme tedy použít seznam, který je dostatečně velký k definici spirály.

Number Sequence: Definuje posloupnost čísel na základě tří vstupů: start, amount a step.

2. Výše uvedený krok vytvořil seznam čísel definujících parametrickou doménu. Dále vytvořte skupinu uzlů představující rovnici zlaté spirály.

Zlatá spirála je definována jako následující rovnice:

Obrázek níže znázorňuje zlatou spirálu ve vizuální programové podobě. Při procházení skupiny uzlů se snažte věnovat pozornost souvislosti mezi vizuálním programem a psanou rovnicí.

a. Number Slider: Přidejte na kreslicí plochu dva posuvníky. Tyto posuvníky budou představovat proměnné a a b parametrické rovnice. Představují konstantu, která je flexibilní, nebo parametry, které lze upravit podle požadovaného výsledku.

b. Násobení (*): Uzel násobení je reprezentován hvězdičkou. Toto použijeme opakovaně k připojení násobných proměnných

c. Math.RadiansToDegree: Hodnoty 't' je nutné převést na stupně pro jejich vyhodnocení v trigonometrických funkcích. Nezapomeňte, že aplikace Dynamo pro vyhodnocení těchto funkcí ve výchozím stavu používá stupně.

d. Math.Pow: jako funkce 't' a čísla 'e' vytvoří Finobacciho posloupnost.

e. Math.Cos a Math.Sin: Tyto dvě trigonometrické funkce odliší souřadnice X a souřadnice Y každého parametrického bodu.

f. Watch: Nyní vidíte, že náš výstup jsou dva seznamy, které budou tvořit souřadnice x a y bodů použitých k vytvoření spirály.

Část II: Od vzorce ke geometrii

Point.ByCoordinates: Spojte horní uzel násobení se vstupem x a dolní část se vstupem y. Nyní vidíte parametrickou spirálu bodů na obrazovce.

Polycurve.ByPoints: Spojte uzel Point.ByCoordinates z předchozího kroku se vstupem points. Možnost connectLastToFirst můžeme nechat bez vstupu, protože neděláme uzavřený oblouk. Tím se vytvoří spirála, která prochází každým bodem definovaným v předchozím kroku.

Nyní jsme dokončili Fibonacciho spirálu. Pokračujme dvěma různými cvičeními, které pojmenujeme Loděnka a Slunečnice. Jedná se o abstrakce přírodních systémů, ale dvě různá použití Fibonacciho spirály budou dobře zastoupena.

Část III: Od spirály k loděnce

Circle.ByCenterPointRadius: Zde použijeme kruhový uzel se stejnými vstupy jako v předchozím kroku. Výchozí hodnota poloměru je 1.0, takže je vidět okamžitý výstup kružnic. Je okamžitě vidět, jak se body dále vzdalují od počátku.

Number Sequence: Toto je původní pole 't'. Jeho připojením k hodnotě poloměru v uzlu Circle.ByCenterPointRadius se středy kružnic stále vzdalují od počátku, ale poloměry kružnic se zvětšují, což vytváří zábavný Fibonacciho kruhový graf.

Bonusové body, pokud to vytvoříte ve 3D.

Část IV: Od loděnky k fylotaxii

Jako výchozí bod použijeme stejný krok z předchozího cvičení: Vytvoření spirálového pole bodů pomocí uzlu Point.ByCoordinates.


Dále postupujte podle těchto krátkých kroků a vygenerujte řadu spirál s různým natočením.

a. Geometry.Rotate: Existuje několik možností Geometry.Rotate. Ujistěte se, že jste vybrali uzel se vstupy geometry, basePlane a degrees. Připojte položku Point.ByCoordinates ke vstupu geometrie. Klikněte pravým tlačítkem na tento uzel a ujistěte se, že je vázání nastaveno na možnost Kartézský součin.

b. Plane.XY: Připojte se ke vstupu basePlane. Budeme se otáčet kolem počátku, což je stejné umístění jako základna spirály.

c. Number Range: Pro náš vstup stupně chceme vytvořit více otočení. To můžeme rychle provést pomocí komponenty Number Range. Připojte jej ke vstupu degrees.

d. Number: A k definování rozsahu čísel přidejte na kreslicí plochu ve vertikálním pořadí tři uzly čísel. Shora dolů přiřaďte hodnoty 0.0,360.0 a 120.0 v uvedeném pořadí. Tato čísla řídí otáčení spirály. Po připojení tří uzlů čísel k uzlu si všimněte výstupních výsledků z uzlu Number Range.

Náš výstup se začíná podobat víru. Upravíme některé parametry položky Number Range a podíváme se, jak se změní výsledky.

Změňte velikost kroku uzlu Number Range z 120.0 na 36.0. Všimněte si, že tím vznikají další otáčení, a proto získáváme hustší osnovu.

Změňte velikost kroku uzlu Number Range z 36.0 na 3.6. Tím získáme mnohem hustší osnovu a směr spirály je nejasný. Dámy a pánové, vytvořili jsme slunečnici.

Co je to řetězec?

Formálně je řetězec posloupnost znaků představujících písmennou konstantu nebo určitý typ proměnné. Neformálně je řetězec označení pro text. Pracovali jsme s celými i desetinnými čísly, abychom mohli řídit parametry, a stejně můžeme pracovat s textem.

Vytváření řetězců

Řetězce lze použít pro širokou řadu aplikací, včetně definování uživatelských parametrů, opatření sady dokumentace poznámkami a analýzy textových datasetů. Uzel řetězce se nachází v kategorii Core>Input.

Výše uvedené vzorové uzly jsou řetězce. Číslo může být reprezentováno jako řetězec, jako písmeno nebo celé pole textu.

Cvičení

Kliknutím na odkaz níže si stáhněte vzorový soubor.

Úplný seznam vzorových souborů najdete v dodatku.

Dotazování řetězců

Pomocí dotazů na řetězce můžete rychle analyzovat velké množství dat. O některých základních operacích, které mohou urychlit pracovní postup a pomoci při interoperabilitě softwaru, se budeme bavit.

Následující obrázek vychází z řetězce dat pocházejících z externí tabulky. Řetězec představuje vrcholy obdélníku v rovině XY. V miniaturním cvičení projdeme některé operace rozdělení řetězce:

1. Oddělovač „;“ rozdělí každý vrchol obdélníku. Tím se vytvoří seznam se třemi položkami pro každý vrchol.

1. Kliknutím na tlačítko + uprostřed uzlu vytvoříte nový oddělovač.

2. Na kreslicí plochu přidejte řetězec „,“ a zadejte jej do nového vstupu oddělovače.

3. Výsledkem je nyní seznam deseti položek. Uzel se nejprve rozdělí podle položky separator0 a potom podle položky separator1.

Zatímco výše uvedený seznam položek může vypadat jako čísla, jsou stále považovány za samostatné řetězce v aplikaci Dynamo. Aby bylo možné vytvořit body, je nutné jejich datový typ převést z řetězce na číslo. To se provádí pomocí uzlu String.ToNumber.

1. Tento uzel je přímočarý. Připojte výsledky uzlu String.Split ke vstupu. Výstup nevypadá jinak, ale datový typ je nyní number místo string.

Po několika základních doplňkových operacích je nyní v počátku nakreslen trojúhelník na základě původního vstupu řetězce.

Manipulace s řetězci

Protože řetězec je obecným textovým objektem, jsou použity v široké škále aplikací. Podívejme se na některé hlavní akce v aplikaci Dynamo v části Core>String Category:

Tato metoda spojí dva řetězce v zadaném pořadí. Vezme všechny řetězcové literály v seznamu a vytvoří z nich jeden sloučený řetězec.

Následující obrázek představuje zřetězení tří řetězců:

1. Řetězce přidejte nebo odeberte ze zřetězení kliknutím na tlačítka +/- uprostřed uzlu.

2. Výstup obsahuje jeden zřetězený řetězec, včetně mezer a interpunkcí.

Metoda spojení je velmi podobný zřetězení, s výjimkou toho, že má přidanou hladinu interpunkcí.

Pokud jste pracovali v aplikaci Excel, mohli jste potkat soubor CSV. To znamená hodnoty oddělené čárkou. K vytvoření podobné datové struktury lze jako oddělovač s uzlem String.Join použít čárku (nebo v tomto případě dvě pomlčky).

Následující obrázek představuje spojení dvou řetězců:

1. Vstup oddělovače umožňuje vytvořit řetězec, který rozdělí spojené řetězce.

Práce s řetězci

Začneme základním rozdělením řetězce sloky. Nejprve si všimneme, že zápis je formátován na základě čárek. Tento formát použijeme k rozdělení každého řádku do jednotlivých položek.

1. Základní řetězec je vložen do uzlu String.

2. K označení oddělovače se používá další uzel String. V tomto případě používáme čárku.

3. Na kreslicí plochu je přidán uzel String.Split a je připojen ke dvěma řetězcům.

4. Výstup ukazuje, že jsme nyní rozdělili čáry do jednotlivých prvků.

Teď se pojďme dostat k dobré části básně: poslední dva řádky. Původní sloka byla jedna datová položka. Tato data jsme rozdělili na jednotlivé položky v prvním kroku. Teď musíme najít text, který hledáme. I když to můžeme provést výběrem posledních dvou položek seznamu, pokud by se jednalo o celou knihu, nechtěli bychom si vše pročítat a ručně izolovat jednotlivé prvky.

1. Místo ručního vyhledávání použijeme uzel String.Contains k vyhledání sady znaků. To je podobné jako příkaz Najít v textovém procesoru. V tomto případě získáme výsledek true nebo false, pokud je tento podřetězec nalezen v položce.

2. Ve vstupu searchFor definujeme podřetězec, který hledáme v rámci sloky. Použijeme uzel String s textem „And miles“.

3. Výstup nám dává seznam hodnot false a true. Pomocí této booleovské logiky filtrujeme prvky v dalším kroku.

1. List.FilterByBoolMask je uzel, který chceme použít k procházení hodnot false a true. Výstup „in“ vrátí výrazy s hodnotou „mask“ vstupu true, zatímco výstup „out“ vrací příkazy, které jsou false.

2. Náš výstup z „in“ je podle očekávání a dává nám poslední dva řádky sloky.

Teď chceme tyto dva řádky sloučit dohromady. Při zobrazení výstupu předchozího kroku si všimneme, že jsou v seznamu dvě položky:

1. Pomocí dvou uzlů List.GetItemAtIndex lze izolovat položky pomocí hodnot 0 a 1 jako vstupu index.

2. Výstup každého uzlu nám poskytne v pořadí poslední dva řádky.

Ke sloučení těchto dvou položek do jedné použijte uzel String.Join:

1. Po přidání uzlu String.Join si všimneme, že potřebujeme oddělovač.

2. K vytvoření oddělovače přidáme na kreslicí plochu uzel String a zadáme do něj čárku.

3. Poslední výstup sloučil poslední dvě položky do jedné.

Může se zdát, že je to hodně práce pro izolování posledních dvou řádků, a je to pravda, řetězcové operace často vyžadují nějakou přípravnou práci. Jsou však škálovatelné a lze je relativně snadno použít u velkých datasetů. Pokud parametricky pracujete s tabulkami a interoperabilitou, nezapomeňte na řetězcové operace.

Modul Logic nebo konkrétněji Conditional Logic umožňuje určit akci nebo sadu akcí na základě testu. Po vyhodnocení testu budeme mít booleovskou hodnotu představující True nebo False, kterou můžeme použít k řízení toku programu.

Booleovské hodnoty

Číselné proměnné mohou ukládat celou řadu různých čísel. Booleovské proměnné mohou ukládat pouze dvě hodnoty, které se označují jako True nebo False, Yes nebo No, 1 nebo 0. Pomocí booleovských hodnot lze výpočty provádět jen zřídka, protože jsou omezené.

Podmíněné výrazy

Výraz „If“ je klíčovou koncepcí programování: „Pokud je tato hodnota pravdivá, toto se stane, jinak se stane něco jiného. Výsledná akce výrazu je řízena booleovskou hodnotou. Příkaz „If“ lze v aplikaci Dynamo definovat několika způsoby:

Pojďme si projít stručný příklad každého z těchto tří uzlů v akci pomocí podmíněného výrazu „If“.

Na tomto obrázku je hodnota boolean nastavena na hodnotu true, což znamená, že výsledkem je řetězec: „toto je výsledek, pokud je hodnota true“. Tři uzly vytvářející výraz If zde fungují identicky.

Uzly opět fungují identicky. Pokud je hodnota boolean změněna na false, výsledkem je číslo Pi, jak je definováno v původním výrazu If.

Cvičení: Logika a geometrie

Kliknutím na odkaz níže si stáhněte vzorový soubor.

Úplný seznam vzorových souborů najdete v dodatku.

Část I: Filtrování seznamu

1. Pomocí logiky rozdělíme seznam čísel do seznamu sudých čísel a seznamu lichých čísel.

a. Number Range – Přidejte na kreslicí plochu číselný rozsah.

b. Numbers – Přidejte na kreslicí plochu tři uzly čísel. Hodnoty pro jednotlivé uzly čísel by měly být: 0.0 pro start, 10.0 pro end a 1.0 pro step.

c. Output – Náš výstup je seznam 11 čísel v rozsahu od 0 do 10.

d. Modulo (%)– Number Range do x a 2.0 do y. Tím se vypočítá zbytek po dělení 2 pro každé číslo v seznamu. Výstup z tohoto seznamu nám poskytne seznam hodnot, které se mění v rozmezí 0 až 1.

e. Test rovnosti (==) – Přidá na kreslicí plochu test rovnosti. Výstup modulo připojte ke vstupu x a 0.0 ke vstupu y.

f. Watch – Výstupem testu rovnosti je seznam hodnot, které se mění na hodnotu true a false. Jedná se o hodnoty použité k oddělení položek v seznamu. 0 (nebo true) představuje sudá čísla a (1 nebo false) představuje lichá čísla.

g. List.FilterByBoolMask – Tento uzel filtruje hodnoty do dvou různých seznamů na základě vstupní booleovské hodnoty. Původní uzel number range připojte ke vstupu list a výstup testu rovnosti připojte ke vstupu mask. Výstup in představuje hodnoty true, zatímco výstup out představuje hodnoty false.

h. Watch – Výsledkem je seznam sudých čísel a seznam lichých čísel. Použili jsme logické operátory k oddělení seznamů do vzorů.

Část II: Od logiky ke geometrii

Budeme vycházet z logiky stanovené v prvním cvičení a použijeme toto nastavení na operaci modelování.

2. Vyjdeme z předchozího cvičení se stejnými uzly. Jediné výjimky (kromě změny formátu jsou):

a. Použijte uzel Sequence s těmito vstupními hodnotami.

b. Seznam in jsme odpojili od uzlu List.FilterByBoolMask. Tyto uzly zatím necháme stranou, ale později se nám v tomto cvičení budou hodit.

3. Začneme vytvořením samostatné skupiny grafů, jak je znázorněno na obrázku výše. Tato skupina uzlů představuje parametrickou rovnici k definování oblouku úsečky. Několik poznámek:

a. První uzel Number Slider představuje frekvenci vlny, měl by mít min. hodnotu 1, max. hodnotu 4 a krok 0.01.

b. Druhý uzel Number Slider představuje amplitudu vlny, měl by mít min. hodnotu 0, max. hodnotu 1 a krok 0.01.

c. PolyCurve.ByPoints – Pokud je zkopírováno výše uvedené schéma uzlu, výsledkem je sinusoida ve výřezu náhledu aplikace Dynamo.

Zde je metoda pro vstupy: použijte uzly čísel pro statické vlastnosti a posuvníky pro flexibilnější hodnoty. Chceme zachovat původní číselný rozsah, který definujeme na začátku tohoto kroku. Křivka sinu, kterou zde vytvoříme, by však měla mít určitou flexibilitu. Posunutím těchto posuvníků můžeme sledovat, jak oblouk aktualizuje svou frekvenci a amplitudu.

4. Trochu přeskočíme v definici, takže se podíváme na konec, abychom mohli odkazovat na to, k čemu míříme. První dva kroky jsou provedeny samostatně, nyní je chceme spojit. Pomocí základní sinusové křivky budeme řídit umístění komponent zipu a pomocí logiky true/false budeme přepínat mezi malými a většími poli.

a. Math.RemapRange – Pomocí číselné sekvence vytvořené v kroku 02 vytvoříme novou řadu čísel přemapováním rozsahu. Původní čísla z kroku 01 jsou v rozsahu 0-100. Tato čísla se pohybují v rozsahu od 0 do 1 podle hodnot newMin a newMax.

5. Vytvořte uzel Curve.PointAtParameter a potom připojte výstup Math.RemapRange z kroku 04 ke vstupu param.

Tento krok vytvoří body podél křivky. Čísla byla přemapována na 0 až 1, protože vstup param hledá hodnoty v tomto rozsahu. Hodnota 0 představuje počáteční bod, hodnota 1 představuje koncové body. Všechna čísla mezi hodnotami jsou vyhodnocena v rozsahu [0,1].

6. Připojte výstup z uzlu Curve.PointAtParameter k uzlu List.FilterByBoolMask, abyste oddělili seznam lichých a sudých indexů.

a. List.FilterByBoolMask – Připojte uzel Curve.PointAtParameter z předchozího kroku ke vstupu list.

b. Watch – Uzel Watch pro in a uzel Watch pro out zobrazuje, že máme dva seznamy představující sudé a liché indexy. Tyto body jsou seřazeny stejným způsobem na křivce, kterou ukážeme v dalším kroku.

7. Dále použijeme výsledek výstupu z uzlu List.FilterByBoolMask v kroku 05 k vygenerování geometrií s velikostmi podle jejich indexů.

Cuboid.ByLength – Znovu vytvořte spojení uvedená na obrázku výše, abyste získali zip podél sinusové křivky. Kvádr je pouze kvádr a definujeme jeho velikost na základě bodu křivky ve středu kvádru. Logika sudého nebo lichého rozdělení by nyní měla být v modelu jasná.

a. Seznam kvádrů v sudých indexech.

b. Seznam kvádrů v lichých indexech.

Voila! Právě jste naprogramovali proces definování rozměrů geometrie podle logické operace, kterou jsme si předvedli v tomto cvičení.

Barva je skvělý datový typ k tvorbě působivých vizuálních prvků a k rozlišení částí výstupu ve vizuálním programu. Při práci s abstraktními daty a proměnlivými čísly je někdy obtížné zjistit, co se do jaké míry mění. Toto je skvělé využití pro barvy.

Tvorba barev

Barvy v aplikaci Dynamo jsou tvořeny pomocí vstupů ARGB. To odpovídá kanálům Alfa, Červená, Zelená a Modrá. Alfa představuje průhlednost barvy, zatímco ostatní tři se používají jako primární barvy k tvorbě celého spektra barev.

Dotazování se na hodnoty barev

Barvy v níže uvedené tabulce se dotazují na vlastnosti, které se používají k definování barvy: Alfa, Červená, Zelená a Modrá. Všimněte si, že uzel Color.Components nám předá všechny čtyři kanály v samostatných výstupech, což je lepší k dotazování vlastností barvy.

Barvy v tabulce níže odpovídají barevnému prostoru HSB. Rozdělení barvy na odstín, sytost a jas je pravděpodobně intuitivnější pro interpretaci barvy: Jaká barva by to měla být? Jak moc sytá má být? A jak moc světlá, či tmavá má být? Toto je rozbor odstínu, respektive sytosti, respektive jasu.

Rozsah barev

Rozsah barev je podobný uzlu Remap Range ve cvičení : Přemapuje seznam čísel do jiné domény. Místo mapování do číselné domény však mapuje barevný gradient podle vstupních čísel v rozsahu od 0 do 1.

Aktuální uzel funguje dobře, pokud však všechno začne fungovat napoprvé, něco je zřejmě špatně. Nejlepší způsob, jak se s barevným gradientem seznámit, je provést interaktivní test. Nyní provedeme rychlé cvičení a probereme, jak nastavit gradient s výstupními barvami odpovídajícími číslům.

1. Definujte tři barvy: Pomocí bloku kódu definujte červenou, zelenou a modrou zadáním příslušných kombinací hodnot 0 a 255.

2. Vytvořte seznam: Slučte tři barvy do jednoho seznamu.

3. Definujte indexy: Vytvořte seznam k definování umístění uzlů jednotlivých barev (v rozsahu od 0 do 1). Všimněte si, že u zelené barvy je hodnota 0.75. Tímto se zelená barva umístí do 3/4 přes vodorovný gradient na posuvníku rozsahu barev.

4. Blok kódu: Zadejte hodnoty (mezi 0 a 1), které chcete převést na barvy.

Náhled barvy

Uzel Display.ByGeometry umožňuje vybarvit geometrii ve výřezu aplikace Dynamo. Toto je užitečné při oddělení různých typů geometrie, předvedení parametrické koncepce nebo definování legendy analýzy pro simulaci. Vstupy jsou jednoduché: geometrie a barva. Vstup color je za účelem vytvoření gradientu jako na obrázku výše připojen k uzlu Color Range.

Barva na površích

Uzel Display.BySurfaceColor umožňuje mapovat data po celém povrchu pomocí barvy. Tato funkce nabízí určité zajímavé možnosti vizualizace dat obdržených přes diskrétní analýzu, jako je analýza slunečného světla, energetická analýza a analýza blízkosti. Použití barvy na povrch v aplikaci Dynamo je podobné jako použití textury na materiál v jiných prostředích CAD. Krátké cvičení níže znázorňuje použití tohoto nástroje.

Cvičení

Základní šroubovice s barvami

Kliknutím na odkaz níže si stáhněte vzorový soubor.

Úplný seznam vzorových souborů najdete v dodatku.

Toto cvičení je zaměřeno na parametrické řízení barvy rovnoběžně s geometrií. Geometrie je základní šroubovice, kterou níže definujeme pomocí bloku kódu. Jedná se o rychlý a snadný způsob tvorby parametrické funkce; vzhledem k tomu, že se soustředíme na barvu (místo geometrie), můžeme efektivně vytvořit šroubovici pomocí bloku kódu, aniž by došlo k zaplnění kreslicí plochy. K čím složitějším materiálům se příručka Primer dostane, tím častěji se bude používat blok kódu.

1. Blok kódu: Definujte dva bloky kódu s výše uvedenými vzorci. Toto je rychlá parametrická metoda tvorby spirály.

2. Point.ByCoordinates: Připojte tři výstupy z bloku kódu k souřadnicím uzlu.

Nyní je vidět pole bodů tvořících šroubovici. Dalším krokem je tvorba křivky procházející body, aby bylo možné vizualizovat šroubovici.

1. PolyCurve.ByPoints: Připojte výstup Point.ByCoordinates ke vstupu points u uzlu. Vznikne šroubovitá křivka.

2. Curve.PointAtParameter: Připojte výstup PolyCurve.ByPoints ke vstupu curve. Účelem tohoto kroku je vytvořit parametrický bod atraktoru, který se posouvá podél křivky. Vzhledem k tomu, že křivka vyhodnocuje bod v parametru, bude nutné zadat hodnotu param v rozmezí od 0 do 1.

3. Posuvník čísel: Po přidání na kreslicí plochu změňte hodnotu min na 0.0, hodnotu max na 1.0 a hodnotu step na 0.01. Připojte výstup posuvníku ke vstupu param u uzlu Curve.PointAtParameter. Nyní je vidět bod podél délky šroubovice, který je vyjádřen procentem posuvníku (0 v počátečním bodě, 1 v koncovém bodě).

Po vytvoření referenčního bodu nyní porovnáme vzdálenost od referenčního bodu k původním bodům, čímž se definuje šroubovice. Tato hodnota vzdálenosti bude řídit geometrii i barvu.

1. Geometry.DistanceTo: Připojte výstup Curve.PointAtParameter ke vstupu. Připojte uzel Point.ByCoordinates ke vstupu geometrie.

2. Watch: Výsledný výstup zobrazuje seznam vzdáleností od každého bodu šroubovice k referenčnímu bodu podél křivky.

Dalším krokem je řízení parametrů pomocí seznamu vzdáleností od bodů šroubovice k referenčnímu bodu. Pomocí těchto hodnot vzdáleností se definují poloměry řady koulí podél křivky. Aby se koule udržely ve vhodné velikosti, je nutné přemapovat hodnoty vzdálenosti.

1. Math.RemapRange: Připojte výstup Geometry.DistanceTo ke vstupu čísel.

2. Blok kódu: připojte blok kódu s hodnotou 0.01 ke vstupu newMin a blok kódu s hodnotou 1 ke vstupu newMax.

3. Watch: Připojte výstup Math.RemapRange k jednomu uzlu a výstup Geometry.DistanceTo k jinému. Porovnejte výsledky.

V tomto kroku došlo k přemapování seznamu vzdáleností do menšího rozsahu. Hodnoty newMin a newMax je možné upravit podle libosti. Hodnoty se přemapují a budou mít stejný poměr rozložení v rámci celé domény.

1. Sphere.ByCenterPointRadius: Připojte výstup Math.RemapRange ke vstupu radius a původní výstup Point.ByCoordinates připojte ke vstupu centerPoint.

Změňte hodnotu posuvníku čísel a sledujte, jak se aktualizuje velikost koulí. Vytvořili jsme parametrický objekt.

Velikost koulí ukazuje parametrické pole definované referenčním bodem podél křivky. Použijeme stejnou koncepci u poloměru koule, abychom mohli řídit jejich barvu.

1. Color Range: Přidejte horní část kreslicí plochy. Při přejetí kurzoru nad vstupem value si všimněte, že požadovaná čísla jsou v rozsahu 0 až 1. Čísla z výstupu Geometry.DistanceTo je nutné přemapovat, aby byla kompatibilní s touto doménou.

2. Sphere.ByCenterPointRadius: V tuto chvíli vypněte náhled u tohoto uzlu. (Klikněte pravým tlačítkem myši > Náhled.)

1. Math.RemapRange: Tento proces by vám měl být známý. Připojte výstup Geometry.DistanceTo ke vstupu čísel.

2. Blok kódu: Podobně jako v předchozím kroku vytvořte hodnotu 0 pro vstup newMin a hodnotu 1 pro zadání newMax. Všimněte si, že v tomto případě je možné definovat dva výstupy z jednoho bloku kódu.

3. Color Range: Připojte výstup Math.RemapRange ke vstupu value.

1. Color.ByARGB: Toto je akce, pomocí které se vytvoří dvě barvy. I přesto, že tento proces může vypadat neobvykle, je stejný jako u barev RGB v jiném softwaru, jen se přitom využije vizuální programování.

2. Blok kódu: Vytvořte dvě hodnoty 0 a 255. Připojte dva výstupy ke dvěma vstupům Color.ByARGB podle výše uvedeného obrázku (případně vytvořte jakékoli dvě požadované barvy).

3. Color Range: Vstup colors vyžaduje seznam barev. Tento seznam je potřeba vytvořit ze dvou barev vytvořených v předchozím kroku.

4. List.Create: Slučte dvě barvy do jednoho seznamu. Připojte výstup ke vstupu colors u uzlu Color Range.

1. Display.ByGeometryColor: Připojte položku Sphere.ByCenterPointRadius ke vstupu geometry a uzel Color Range připojte ke vstupu color. Nyní máme hladký gradient v celé doméně křivky.

Pokud změníme hodnotu posuvníku čísel z dřívější definice, barvy a velikosti se aktualizují. V tomto případě spolu barvy a velikost poloměru přímo souvisí: nyní existuje vizuální propojení mezi dvěma parametry.

Cvičení barev na površích

Kliknutím na odkaz níže si stáhněte vzorový soubor.

Úplný seznam vzorových souborů najdete v dodatku.

Nejprve je třeba vytvořit (nebo odkázat) povrch, který se použije jako vstup pro uzel Display.BySurfaceColor. V tomto příkladu šablonujeme mezi sinusovou a kosinusovou křivkou.

1. Tato skupina uzlů vytváří body podél osy Z a poté je posunuje podle sinových a kosinových funkcí. Pomocí dvou seznamů bodů se poté vygenerují křivky NURBS.

2. Surface.ByLoft: Vygenerujte interpolovaný povrch mezi křivkami NURBS v seznamu.

1. File Path: Vyberte soubor obrázku, který se bude vzorkovat pro následná data pixelů.

2. Pomocí uzlu File.FromPath převeďte cestu k souboru na soubor a poté jej předejte do uzlu Image.ReadFromFile. Tím vytvoříte obrázek pro vzorkování.

3. Image.Pixels: Zadejte obrázek a zadejte hodnotu vzorku, která se má použít ve směru rozměrů X a Y obrázku.

4. Posuvník: Zadejte hodnoty vzorků pro uzel Image.Pixels

5. Display.BySurfaceColor: Namapujte pole hodnot barev přes celý povrch podél směru X, respektive Y.

Podrobný náhled výstupního povrchu s rozlišením 400x300 vzorků.

V seznamech lze uspořádat data. V operačním systému počítače existují soubory a složky. V aplikaci Dynamo se jim říká položky a seznamy. Podobně jako v operačním systému, data je možné vytvářet, upravovat a dotazovat mnoha způsoby. Tato kapitola popisuje správu seznamů v aplikaci Dynamo.

Co je to seznam?

Seznam je kolekce prvků nebo položek. Vezměte si například trs banánů. Každý banán je položka v seznamu (nebo v trsu). Je jednodušší sebrat celý trs banánů, než brát každý banán jednotlivě, a to samé platí pro seskupení prvků podle parametrických vztahů v datové struktuře.

Autor fotografie: Augustus Binu.

Při nákupu potravin naskládáme všechny zakoupené položky do tašky. Tato taška je také seznamem. Pokud chceme vyrobit banánový chléb, potřebujeme 3 trsy banánů (chceme vyrobit hodně banánového chleba). Taška představuje seznam trsů banánů a každý trs představuje seznam banánů. Taška je seznam seznamů (dvourozměrný) a trs banánů je seznam (jednorozměrný).

V aplikaci Dynamo jsou data seznamu seřazena a první položka v každém seznamu má index „0“. Níže rozebereme způsob, jak v aplikaci Dynamo definovat seznamy a jak spolu více seznamů vzájemně souvisí.

Nulové indexy

Jedna věc, která se může zdát podivnou, je, že první index seznamu je vždy 0, nikoli 1. Čili pokud je řeč o první položce seznamu, ve skutečnosti máme na mysli položku s indexem 0.

Pokud byste například měli spočítat prsty na pravé ruce, existuje šance, že byste napočítali od 1 do 5. Pokud byste však vložili prsty do seznamu, aplikace Dynamo by jim přiřadila index 0 až 4. Ačkoli se toto může zdát začátečníkům v programování velmi zvláštní, nulové indexy jsou ve většině výpočetních systémů běžnou praxí.

Všimněte si, že v seznamu stále máme 5 položek; je to proto, že seznam používá systém počítání od nuly. A položky uložené v seznamu nemusí být jen čísla. Mohou to být položky jakéhokoli datového typu, který aplikace Dynamo podporuje, například body, křivky, povrchy, rodiny atd.

a. Index

b. Bod

c. Položka

Nejjednodušším způsobem, jak se je možné se dívat na datový typ uložený v seznamu je nejčastěji propojení uzlu Watch s výstupem jiného uzlu. Ve výchozím nastavení uzel Watch automaticky zobrazí všechny indexy na levé straně seznamu a data zobrazí vpravo.

Tyto indexy jsou velice důležitým prvkem při práci se seznamy.

Vstupy a výstupy

Vstupy a výstupy náležející k seznamům se liší podle toho, jaký uzel aplikace Dynamo se použije. Jako příklad použijte seznam 5 bodů a připojte tento výstup ke dvěma různým uzlům aplikace Dynamo: PolyCurve.ByPoints a Circle.ByCenterPointRadius:

1. Vstup points uzlu PolyCurve.ByPoints hledá strukturu „Point[]“. Tato struktura představuje seznam bodů.

2. Výstup uzlu PolyCurve.ByPoints je samostatný objekt PolyCurve vytvořený ze seznamu pěti bodů.

3. Vstup centerPoint uzlu Circle.ByCenterPointRadius žádá o objekt „Point“.

4. Výstup uzlu Circle.ByCenterPointRadius je seznam pěti kružnic, jejichž středy odpovídají původnímu seznamu bodů.

Vstupní data pro uzly PolyCurve.ByPoints a Circle.ByCenterPointRadius jsou stejná, uzel PolyCurve.ByPoints však předává jeden objekt PolyCurve, zatímco uzel Circle.ByCenterPointRadius předává 5 kružnic se středy v každém bodu. Je to intuitivní: Objekt PolyCurve je vykreslen jako křivka spojující 5 bodů, zatímco kružnice v každém bodu vytvářejí jinou kružnici. Co se tedy děje s daty?

Po přejetí umístění kurzoru nad vstupem points uzlu Polycurve.ByPoints zjistíte, že vstup hledá strukturu „Point[]“. Všimněte si závorek na konci. To představuje seznam bodů a k vytvoření objektu PolyCurve je třeba na vstupu seznam pro každý objekt PolyCurve. Tento uzel proto zhušťuje každý seznam do jednoho objektu PolyCurve.

Na druhou stranu vstup centerPoint uzlu Circle.ByCenterPointRadius žádá objekt „Point“. Tento uzel hledá jeden bod jako položku k definování středu kružnice. Proto ze vstupních dat vznikne pět kružnic. Rozlišování těchto vstupů v aplikaci Dynamo vám pomůže pochopit, jak uzly při zpracování dat fungují.

Vázání

Porovnávání dat je problém bez čistého řešení. Dochází k němu, pokud má uzel přístup různě velkým vstupům. Změna algoritmu porovnávání dat může vést k naprosto odlišným výsledkům.

Představte si uzel, který tvoří segmenty úseček mezi body (Line.ByStartPointEndPoint). Bude mít dva vstupní parametry, které oba předávají souřadnice bodů:

Nejkratší seznam