Dane

Dane są niezbędnym elementem programów. Podróżują przez przewody, trafiając na wejścia węzłów, w których są przetwarzane i przekształcane do nowej postaci — danych wyjściowych. Przeanalizujmy definicję danych, ich strukturę i rozpocznijmy korzystanie z nich w dodatku Dynamo.

Co to są dane?

Dane to zestaw wartości zmiennych jakościowych lub ilościowych. Najprostszą formą danych są liczby, takie jak 0, 3.14 lub 17. Jednak dane mogą być wielu innych typów, jak na przykład zmienna reprezentująca zmieniające się liczby (height), znaki (myName), geometria (Circle) lub lista elementów danych (1,2,3,5,8,13,...).

W dodatku Dynamo dodaje się/przekazuje się dane do portów wejściowych węzłów — można mieć dane bez operacji, ale aby przetworzyć operacje reprezentowane przez węzły, dane są niezbędne. Po dodaniu węzła do obszaru roboczego, jeśli nie ma on żadnych wejść, wynik będzie funkcją, a nie wynikiem samej operacji.

1. Proste dane

2. Pomyślne wykonanie danych i operacji (węzeł A)

3. Operacja (węzeł A) bez danych wejściowych zwraca funkcję ogólną

Null — brak danych

Uwaga: typ 'null' „null” reprezentuje brak danych. Chociaż jest to pojęcie abstrakcyjne, często można się z nim spotkać podczas pracy z programowaniem wizualnym. Jeśli operacja nie utworzy poprawnego wyniku, węzeł zwróci wartość null.

Testowanie pod kątem wartości null i usuwanie ich ze struktury danych jest kluczową częścią tworzenia skutecznych programów.

Struktury danych

Programowanie wizualne umożliwia bardzo szybkie generowanie dużej ilości danych, co może wymagać metod zarządzania ich hierarchią. Taka właśnie jest rola struktur danych, schematów organizacyjnych, w których przechowujemy dane. Specyfika struktur danych i sposób ich używania zależą od konkretnego języka programowania.

W dodatku Dynamo dodajemy hierarchię do danych za pomocą list. Przeanalizujemy to szczegółowo w kolejnych rozdziałach, ale na początek możemy po prostu stwierdzić, że:

Lista reprezentuje kolekcję elementów umieszczonych w jednej strukturze danych:

• Mam pięć palców (elementy) dłoni (lista).

• Na mojej ulicy (lista) jest dziesięć domów (elementy).

1. Węzeł Number Sequence definiuje listę liczb za pomocą wejść start, amount i step. Za pomocą tych węzłów utworzyliśmy dwie oddzielne listy dziesięciu liczb, jedna z nich obejmuje liczby 100–109, a druga — 0–9.

2. Węzeł List.GetItemAtIndex wybiera element z listy o określonym indeksie. W przypadku wybrania indeksu 0 pobieramy pierwszy element z listy (w tym przypadku 100).

3. Stosując ten sam proces do drugiej listy, otrzymujemy wartość 0, czyli pierwszy element na liście.

4. Teraz scalamy dwie listy w jedną, używając węzła List.Create. Warto zauważyć, że węzeł tworzy listę list. Powoduje to zmianę struktury danych.

5. Teraz gdy ponownie użyjemy węzła List.GetItemAtIndex z indeksem 0, pobierzemy pierwszą listę na liście list. Oznacza to, że lista jest traktowana jak element — stanowi to pewną różnicę w porównaniu z innymi językami skryptowymi. W kolejnych rozdziałach bardziej szczegółowo zajmiemy się manipulowaniem listami i strukturami danych.

Kluczowe pojęcie hierarchii danych w dodatku Dynamo, które należy zrozumieć: w odniesieniu do struktury danych listy są traktowane jak elementy. Innymi słowy, analizując strukturę danych, dodatek Dynamo stosuje proces „od góry do dołu”. Co to oznacza? Przeanalizujmy to na przykładzie.

Ćwiczenie: używanie danych do tworzenia łańcucha walców

Pobierz plik przykładowy, klikając poniższe łącze.

Pełna lista plików przykładowych znajduje się w załączniku.

W pierwszym przykładzie złożymy walec z powłoką, stosując hierarchię geometrii opisaną w tej sekcji.

Część I. Konfigurowanie wykresu dla jednego walca z pewnymi zmieniającymi się parametrami.

1. Dodaj węzeł Point.ByCoordinates. Po dodaniu węzła do obszaru rysunku widać punkt w początku siatki podglądu dodatku Dynamo. Domyślne wartości wejść x, y i z to 0,0, co daje punkt w tym położeniu.

2. Plane.ByOriginNormal — następny krok w hierarchii geometrii to płaszczyzna. Istnieje kilka sposobów skonstruowania płaszczyzny — użyjemy dla wejścia pozycji origin i normal. Origin (początek) to węzeł punktu utworzony w poprzednim kroku.

Vector.ZAxis — jest to wektor jednostkowy w kierunku z. Warto zwrócić uwagę, że nie ma wejść, tylko wektor o wartości [0,0,1]. Użyjemy go jako wejścia normal dla węzła Plane.ByOriginNormal. Pozwala to uzyskać prostokątną płaszczyznę w podglądzie dodatku Dynamo.

3. Circle.ByPlaneRadius — dodając następny etap w hierarchii, tworzymy teraz krzywą z płaszczyzny w poprzednim kroku. Po utworzeniu podłączenia do węzła uzyskujemy okrąg w początku. Domyślna wartość promienia (radius) węzła wynosi 1.

4. Curve.Extrude — teraz dodamy temu elementowi wyrazu, nadając mu głębię i dodając trzeci wymiar. Ten węzeł tworzy powierzchnię z krzywej poprzez jej wyciągnięcie. Domyślna odległość w węźle wynosi 1, a w rzutni powinien być widoczny walec.

5. Surface.Thicken — ten węzeł umożliwia uzyskanie zamkniętej bryły przez odsunięcie powierzchni o określoną odległość i zamknięcie formy. Domyślna wartość grubości wynosi 1, a w rzutni widoczny jest walec z powłoką, zgodny z tymi wartościami.

6. Number Slider — zamiast używać domyślnych wartości dla wszystkich tych wejść, dodajmy do modelu kontrolę parametryczną.

Domain Edit — po dodaniu do obszaru rysunku węzła Number Slider kliknij daszek w lewym górnym rogu, aby wyświetlić opcje domeny.

Min/Max/Step — zmień wartości min, max i step na odpowiednio 0, 2 i 0,01. Umożliwia to sterowanie wielkością całkowitej geometrii.

7. Węzły Number Slider — we wszystkich domyślnych wejściach skopiujmy i wklejmy kilka razy ten suwak liczby (wybierz suwak, naciśnij klawisze Ctrl+C, a następnie klawisze Ctrl+V), tak aby wszystkie wejścia z domyślnymi wartościami miały zamiast nich suwaki. Niektóre z wartości suwaka muszą być większe od zera, aby definicja działała (na przykład potrzebna jest głębokość wyciągnięcia w celu pogrubienia powierzchni).

8. Za pomocą tych suwaków utworzyliśmy teraz parametryczny walec z powłoką. Spróbuj zmieniać niektóre z tych parametrów i obserwuj, jak geometria jest aktualizowana dynamicznie w rzutni dodatku Dynamo.

Węzły Number Slider — w ramach kontynuacji dodaliśmy wiele suwaków do obszaru rysunku i musimy oczyścić interfejs właśnie utworzonego narzędzia. Kliknij prawym przyciskiem myszy jeden suwak, wybierz polecenie „Zmień nazwę” i zmień nazwę każdego suwaka na odpowiednią dla danego parametru (thickness — „grubość”, Radius — „promień”, Height — „wysokość” itp.).

Część II. Wypełnianie szyku walców z części I

9. W tym momencie mamy już utworzony wspaniały walec z pogrubieniem. Obecnie jest to jeden obiekt. Przyjrzyjmy się temu, jak utworzyć szyk walców pozostających dynamicznie połączonych. W tym celu utworzymy listę walców, zamiast pracować z pojedynczym elementem.

Dodawanie (+) — naszym celem jest dodanie wiersza walców obok utworzonego walca. Aby dodać jeden walec przylegający do bieżącego, musimy uwzględnić zarówno promień walca, jak i grubość jego powłoki. Uzyskamy tę liczbę przez dodanie dwóch wartości suwaków.

10. Ten krok jest trudniejszy, więc przeanalizujmy go powoli: celem końcowym jest utworzenie listy liczb definiujących położenie każdego walca w wierszu.

a. Mnożenie — najpierw pomnożymy wartość z poprzedniego kroku przez 2. Wartość z poprzedniego kroku reprezentuje promień. Chcemy przesunąć walec o pełną średnicę.

b. Number Sequence — za pomocą tego węzła tworzymy szyk liczb. Pierwsze wejście to węzeł mnożenia (multiplication) z poprzedniego kroku skierowany do wartości step. Wartość start można ustawić na 0,0 za pomocą węzła number.

c. Integer Slider — w przypadku wartości amount połączymy suwak liczby całkowitej. Określi to liczbę utworzonych walców.

d. Output — na tej liście znajduje się przesunięcie każdego walca w szyku i jest ona parametrycznie sterowana przez oryginalne suwaki.

11. Ten krok jest prosty — podłącz sekwencję zdefiniowaną w poprzednim kroku do wejścia x oryginalnego węzła Point.ByCoordinates. Spowoduje to zastąpienie suwaka pointX, który można usunąć. Teraz widzimy szyk walców w rzutni (upewnij się, że suwak liczby całkowitej ma wartość większą niż 0).

12. Łańcuch cylindrów jest nadal dynamicznie połączony ze wszystkimi suwakami. Zmieniaj wartości poszczególnych suwaków i obserwuj aktualizację definicji.