קובץ:Transmission line animation3.gif
תוכן הדף אינו נתמך בשפות אחרות.
מתוך ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית
Transmission_line_animation3.gif (300 × 60 פיקסלים, גודל הקובץ: 138 ק"ב, סוג MIME: image/gif, בלולאה, 100 תמונות, 5.0 שניות)
זהו קובץ שמקורו במיזם ויקישיתוף. תיאורו בדף תיאור הקובץ המקורי (בעברית) מוצג למטה. |
תקציר
תיאורTransmission line animation3.gif |
English: A wave traveling rightward along a lossless transmission line. Black dots represent electrons, and arrows show the electric field. |
תאריך יצירה | |
מקור | נוצר על־ידי מעלה היצירה |
יוצר | Sbyrnes321 |
רישיון
אני, בעל זכויות היוצרים על עבודה זו, מפרסם בזאת את העבודה תחת הרישיון הבא:
קובץ זה זמין לפי תנאי הקדשה עולמית לנחלת הכלל CC0 1.0 של Creative Commons. | |
האדם ששייך יצירה להיתר הזה הקדיש את היצירה לנחלת הכלל על־ידי ויתור על כל הזכויות שלו או שלה על היצירה בכל העולם לפי חוק זכויות יוצרים, לרבות כל הזכויות הקשורות או הסמוכות כקבוע בחוק. באפשרותך להעתיק, לשנות, להפיץ, או להציג את היצירה, אפילו למטרות מסחריות, וכל זה אפילו מבלי לבקש רשות.
http://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0/deed.enCC0Creative Commons Zero, Public Domain Dedicationfalsefalse |
Source code
"""
(C) Steven Byrnes, 2014-2016. This code is released under the MIT license
http://opensource.org/licenses/MIT
This code runs in Python 2.7 or 3.3. It requires imagemagick to be installed;
that's how it assembles images into animated GIFs.
"""
from __future__ import division
import pygame as pg
from numpy import cos, pi, sin, linspace
import subprocess, os
directory_now = os.path.dirname(os.path.realpath(__file__))
frames_in_anim = 100
animation_loop_seconds = 5 #time in seconds for animation to loop one cycle
bgcolor = (255,255,255) #background is white
ecolor = (0,0,0) #electrons are black
wire_color = (200,200,200) # wire color is light gray
arrow_color = (140,0,0)
# pygame draws pixel-art, not smoothed. Therefore I am drawing it
# bigger, then smoothly shrinking it down
img_height = 180
img_width = 900
final_height = 60
final_width = 300
# ~23 megapixel limit for wikipedia animated gifs
assert final_height * final_width * frames_in_anim < 22e6
#transmission line thickness, and y-coordinate of the top of each wire
tl_thickness = 27
tl_top_y = 40
tl_bot_y = img_height - tl_top_y - tl_thickness + 2
wavelength = 1.1 * img_width
e_radius = 4
# dimensions of triangular arrow head (this is for the longest arrows; it's
# scaled down when the arrow is too small)
arrowhead_base = 9
arrowhead_height = 15
# width of the arrow line
arrow_width = 6
# number of electrons spread out over the transmission line (top plus bottom)
num_electrons = 100
# max_e_displacement is defined here as a multiple of the total electron path length
# (roughly twice the width of the image, because we're adding top + bottom)
max_e_displacement = 1/60
num_arrows = 20
max_arrow_halflength = 22
def tup_round(tup):
"""round each element of a tuple to nearest integer"""
return tuple(int(round(x)) for x in tup)
def draw_arrow(surf, x, tail_y, head_y):
"""
draw a vertical arrow. Coordinates do not need to be integers
"""
# calculate dimensions of the triangle; it's scaled down for short arrows
if abs(head_y - tail_y) >= 1.5 * arrowhead_height:
h = arrowhead_height
b = arrowhead_base
else:
h = abs(head_y - tail_y) / 1.5
b = arrowhead_base * h / arrowhead_height
if tail_y < head_y:
# downward arrow
triangle = [tup_round((x, head_y)),
tup_round((x - b, head_y - h)),
tup_round((x + b, head_y - h))]
triangle_middle_y = head_y - h/2
else:
# upward arrow
triangle = [tup_round((x, head_y)),
tup_round((x - b, head_y + h)),
tup_round((x + b, head_y + h))]
triangle_middle_y = head_y + h/2
pg.draw.line(surf, arrow_color, tup_round((x, tail_y)), tup_round((x, triangle_middle_y)), arrow_width)
pg.draw.polygon(surf, arrow_color, triangle, 0)
def e_path(param, phase_top_left):
"""
as param goes 0 to 1, this returns {'pos': (x, y), 'phase':phi},
where (x,y) is the coordinates of the corresponding point on the electron
dot path, and phi is the phase for an electron at that point on the path.
phase_top_left is phase of the left side of the top wire.
"""
# d is a vertical offset between the electrons and the wires
d = tl_thickness - e_radius - 2
# pad is how far to extend the transmission line beyond the image borders
# (since those electrons may enter the image a bit)
pad = 36
path_length = 2*(img_width + 2*pad)
howfar = param * path_length
# move right across top transmission line
if howfar <= path_length / 2:
x = howfar - pad
y = tl_top_y + d
phase = phase_top_left + 2 * pi * x / wavelength
return {'pos':(x,y), 'phase':phase}
# ...then move left across the bottom transmission line
x = path_length - howfar - pad
y = tl_bot_y + tl_thickness - d
phase = phase_top_left + 2 * pi * x / wavelength
return {'pos':(x,y), 'phase':phase}
def main():
#Make and save a drawing for each frame
filename_list = [os.path.join(directory_now, 'temp' + str(n) + '.png')
for n in range(frames_in_anim)]
for frame in range(frames_in_anim):
phase_top_left = -2 * pi * frame / frames_in_anim
#initialize surface
surf = pg.Surface((img_width,img_height))
surf.fill(bgcolor);
#draw transmission line
pg.draw.rect(surf, wire_color, [0, tl_top_y, img_width, tl_thickness])
pg.draw.rect(surf, wire_color, [0, tl_bot_y, img_width, tl_thickness])
#draw electrons. Remember, "param" is an abstract coordinate that goes
#from 0 to 1 as the electron position goes right across the top wire
#then left across the bottom wire
equilibrium_params = linspace(0, 1, num=num_electrons)
phases = [e_path(a, phase_top_left)['phase'] for a in equilibrium_params]
now_params = [equilibrium_params[i] + sin(phases[i]) * max_e_displacement
for i in range(num_electrons)]
coords = [e_path(a, phase_top_left)['pos'] for a in now_params]
for coord in coords:
pg.draw.circle(surf, ecolor, tup_round(coord), e_radius)
#draw arrows
arrow_params = linspace(0, 0.5, num=num_arrows)
for i in range(len(arrow_params)):
a = arrow_params[i]
arrow_x = e_path(a, phase_top_left)['pos'][0]
arrow_phase = e_path(a, phase_top_left)['phase']
head_y = img_height/2 + max_arrow_halflength * cos(arrow_phase)
tail_y = img_height/2 - max_arrow_halflength * cos(arrow_phase)
draw_arrow(surf, arrow_x, tail_y, head_y)
#shrink the surface to its final size, and save it
shrunk_surface = pg.transform.smoothscale(surf, (final_width, final_height))
pg.image.save(shrunk_surface, filename_list[frame])
seconds_per_frame = animation_loop_seconds / frames_in_anim
frame_delay = str(int(seconds_per_frame * 100))
# Use the "convert" command (part of ImageMagick) to build the animation
command_list = ['convert', '-delay', frame_delay, '-loop', '0'] + filename_list + ['anim.gif']
subprocess.call(command_list, cwd=directory_now)
# Earlier, we saved an image file for each frame of the animation. Now
# that the animation is assembled, we can (optionally) delete those files
if True:
for filename in filename_list:
os.remove(filename)
main()
פריטים שמוצגים בקובץ הזה
מוצג
ערך כלשהו ללא פריט ויקינתונים
9 בנובמבר 2014
היסטוריית הקובץ
ניתן ללחוץ על תאריך/שעה כדי לראות את הקובץ כפי שנראה באותו זמן.
תאריך/שעה | תמונה ממוזערת | ממדים | משתמש | הערה | |
---|---|---|---|---|---|
נוכחית | 04:53, 29 במאי 2016 | 60 × 300 (138 ק"ב) | Sbyrnes321 | don't change the arrow color, for image simplicity | |
03:39, 10 בנובמבר 2014 | 60 × 300 (238 ק"ב) | Sbyrnes321 | User created page with UploadWizard |
שימוש בקובץ
הדף הבא משתמש בקובץ הזה:
שימוש גלובלי בקובץ
אתרי הוויקי השונים הבאים משתמשים בקובץ זה:
- שימוש באתר ca.wikipedia.org
- שימוש באתר cs.wikipedia.org
- שימוש באתר en.wikipedia.org
- שימוש באתר ko.wikipedia.org
- שימוש באתר tr.wikipedia.org
- שימוש באתר www.wikidata.org