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截角四十面体(V=90)的曲面网格单元生成及其对偶体建模

截角四十面体(V=90)的曲面网格单元生成及其对偶体建模
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2021-01-16 20:19
多边形向量立体几何变换几何作图
该范例演示如何在“截角四十面体的加直形（rectified truncated icosahedron，体元数参数 V=90）”的曲面上，自动生成离散网格单元，并进一步构造其对偶实体的对应曲面网格。核心数学概念包括：立体几何与对偶体、在球面/曲面上的网格离散化、由向量与长度约束刻画的几何元素生成，以及用于统计/筛选的条件判断与索引表驱动。作图要点是：通过几何元素的长度/距离约束（Length）来确定单元边界，再用序列与表格构造（Sequence、TableText）批量生成并标注网格元素；借助索引与条件选择（IndexOf、First、If、Div）对元素集合进行筛选与计数；最终用文本与求和（Text、Sum）将单元索引、体积/体元相关量（如 Vol、Volsphere 等命名对象）与相关参数可视化。适合中学后至大学初级阶段的立体几何、计算几何、数学建模课程，或用于课堂演示与编程式作图练习。

GeoGebra 命令及参数

  1. Text("" + p) → txt_p
  2. Sum(Flatten[Sequence[Append[Sequence[Element[txt_p, i], i, m01(k), m02(k)], " "], k, 1, 5]]) → txtUm1
  3. If(bu0, A00, A00d) → A00_0
  4. Length(A00_0) → n
  5. Length(l2) → läl2
  6. Sequence(sgn(Determinant[{Element[A00_0, i1] - Element[A00_0, j], Element[A00_0, i2] - Element[A00_0, j], Element[A00_0, i3] - Element[A00_0, j]}]), j, 1, n) → l01
  7. Length(A00d) → zzz
  8. Sum(Zip[(T * F), T, SysTimeAkt1, F, {1, 1000, 60000, 3600000, 86400000}]) → TimeAbs1
  9. Sum(Zip[(T * F), T, SysTimeAkt2, F, {1, 1000, 60000, 3600000, 86400000}]) → TimeAbs2
  10. Div(TimeRelab, 3600) → H
  11. Div(TimeRelab - (H * 3600), 60) → M
  12. Element(ZwZeit, step) → text10
  13. TableText({Append["a duration", Last[ZwZeit, Min[10, Length[ZwZeit]]]]}, "v") → text2c
  14. Length(A00) → lm1
  15. If(Length[Unique[l01 \ {0}]] ≟ 1, 7, -7) → a7
  16. Sum(Zip[(T * F), T, SysTimeAkt0, F, {1, 1000, 60000, 3600000, 86400000}]) → TimeAbs0
  17. Div(TimeRelab0, 3600) → H0
  18. Div(TimeRelab0 - (H0 * 3600), 60) → M0
  19. Text("" + (TimeRelab0 - (H0 * 3600) - (M0 * 60))) → S0a
  20. Text("" + (TimeRelab - (H * 3600) - (M * 60))) → S
  21. IndexOf(".", S) → index
  22. IndexOf(".", S0a) → indexa
  23. First(S, index + 1) → txtS
  24. First(S0a, indexa + 1) → txtS0a
  25. If(bu0, " ", "d") → txtbuo
  26. Max(Length[A00], Length[A00d]) → maxlä
  27. Element(A00, 24) → m11
  28. TableText({{"\underline{Polyhedron}"}, Append["Vertices: n=", {Length[A00]}], Append["r=", {r}], Append["\bar{r}=", {r_m}], Append["k-gon : k=", mm5a], Append["their\; numbers: n_k=", mm7a], Append["Volume: V=", {Vol_r}], Append["Average\; distance: p=", {txtUm1}]}, "hr ") → text7
  29. TableText({{"\underline{dual\;Polyhedron}"}, Append["Vertices: n=", {Length[A00d]}], Append["r=", {r_d}], Append[" \bar{r_d}= ", {r_md}], Append["k-gon : k=", mm5ad], Append["their\; numbers: n_k=", mm7ad], Append["Volume: V=", {Vold_r}]}, "hr ") → text20

AI 绘图提示语参考

绘制一个经过修正的截角二十面体，包含其90个顶点、边和面。首先创建顶点，然后连接成边，最后形成面。展示其对偶多面体，包括顶点、边和面的数量，以及体积和平均距离等属性。
以上提示语为根据原始绘图命令整理而来，仅供参考。