summaryrefslogtreecommitdiffstats
path: root/fiz/naloga/numerično.c
diff options
context:
space:
mode:
Diffstat (limited to 'fiz/naloga/numerično.c')
-rw-r--r--fiz/naloga/numerično.c192
1 files changed, 160 insertions, 32 deletions
diff --git a/fiz/naloga/numerično.c b/fiz/naloga/numerično.c
index e102899..c1ca08c 100644
--- a/fiz/naloga/numerično.c
+++ b/fiz/naloga/numerično.c
@@ -2,28 +2,45 @@
#include <stdio.h>
#include <error.h>
#include <math.h>
+#include <signal.h>
+#include <string.h>
+#include <errno.h>
#define UVOD "program za numerični izračun jakosti magnetnega polja okoli helmholtzove tuljave\n" \
"sem spisal anton luka šijanec za projektno nalogo pri fiziki v tretjem letniku gimb.\n" \
- "uporaba: %s in argumenti po vrsti:\n" \
+ "uporaba: %s in nujni argumenti po vrsti:\n" \
" 1. radij enega navitja v metrih\n" \
" 2. tok, ki teče po vodniku v amperih\n" \
" 3. število navojev na enem navitju\n" \
" 4. razmak med merilnimi točkami v metrih\n" \
" 5. koliko meritev od središča v obe dimenziji naj napravimo\n" \
" 6. koliko kotov naj ima navitje - računamo, kot da je mnogokotnik\n" \
- " 7. tip izhodnih podatkov (pgm ali csv)\n" \
+ "nenujni argumenti: prazen niz argument nastavi na privzeto vrednost.\n" \
+ " 7. tip izhodnih podatkov (pgm, ppm ali tsv). privzeto je to pgm.\n" \
+ " 8. razmak med navitjima. privzeto je to r/2.\n" \
+ " 9. zamik enega navitja v metrih. privzeto sta osi navitij ista premica.\n" \
+ " A. polmer druge tuljave. privzeto je enak polmeru prve tuljave.\n" \
+ " B. tok druge tuljave v metrih. privzeto je enak toku prve tuljave.\n" \
"oblika izhodnih podatkov, če je 7. parameter pgm, so pgm slike z vrednostmi 0-255\n" \
" - slika je prerez tuljave. magnetno polje teče vodoravno.\n" \
" - vrednosti direktno korelirajo z izračunano jakostjo v decigaussih: 10e-5 tesla\n" \
" - slika je široka 1+2*koliko in visoka 1+2*koliko (5. argument) slikovnih točk\n" \
- "oblika izhodnih podatkov, če je 7. parameter csv, je csv, z naslednjimi stolpci:\n" \
- " 1. vodoravna komponenta oddaljenosti od središča tuljave v metrih\n" \
- " 2. navpična komponenta oddaljenosti od središča tuljave v metrih\n" \
- " 3. jakost magnetnega polja v teslah - tokrat ni v decigaussih!\n" \
- " 4. smer vektorja magnetnega polja v radianih. 0 radianov je smer v desno"
+ "oblika izhodnih podatkov, če je 7. parameter ppm, so barvne slike z 8 biti na barvo\n" \
+ " - barvi rdeča in zelena predstavljata komponenti vektorjev polja i in j\n" \
+ "oblika izhodnih podatkov, če je 7. parameter tsv, je tsv, z naslednjimi stolpci:\n" \
+ " 1. komponenta i krajevnega vektorja točke meritve. 0,0 je v središču tuljave.\n" \
+ " 2. komponenta j krajevnega vektorja točke meritve. 0,0 je v središču tuljave.\n" \
+ " 3. komponenta i vektorja magnetnega polja v točki meritve.\n" \
+ " 4. komponenta j vektorja magnetnega polja v točki meritve.\n" \
+ " 5. jakost magnetnega polja v teslah - tokrat ni v decigaussih!\n" \
+ "način izdelave animacije: podan naj bo samo en argument - animacija - TOLE NE DELA\n" \
+ " - delajo se datoteke animacija0000.ppm, animacija0001.ppm, ...\n" \
+ " - parametri se sinusoidno spreminjajo po vdelanih konstantah.\n" \
+ " - slike lahko recimo s ffmpeg(1) nato pretvorite v videoposnetek."
enum oblika {
PGM,
- CSV
+ PPM,
+ TSV,
+ ANIMACIJA
};
struct vektor {
long double i; // x - desno na sliki
@@ -87,27 +104,29 @@ struct vektor tuljava (long double R, unsigned kotov, struct vektor m /* meritev
B = množi(B, MU0/(4*M_PI));
return B;
} // ena zanka ob toku 1 A. pomnoži s tokom in številom navitij. 0,0 je v sredini. B teče v desno.
+struct vektor zavrti_okoli (struct vektor točka, struct vektor središče, long double kot) {
+ točka = seštej(točka, množi(središče, -1));
+ struct vektor r = {
+ .i = cosl(kot)*točka.i + sin(kot)*točka.j,
+ .j = cosl(kot)*točka.j - sin(kot)*točka.i
+ };
+ return seštej(r, središče);
+} // TODO: implement
void natisni (FILE * f, struct vektor v, const char * i) {
fprintf(f, "vektor %s {\n\t.i = %Lf,\n\t.j = %Lf,\n\t.k = %Lf\n}\n", i, v.i, v.j, v.k);
}
-int main (int argc, char ** argv) {
- if (argc != 1 + 7)
- error(1, 0, UVOD, argv[0] ? argv[0] : "./numerično");
- long double R = strtold(argv[1], NULL);
- long double I = strtold(argv[2], NULL);
- unsigned n = strtol(argv[3], NULL, 10);
- long double razmak = strtold(argv[4], NULL);
- int koliko = strtold(argv[5], NULL);
- unsigned kotov = strtol(argv[6], NULL, 10);
- enum oblika oblika = argv[7][0] == 'p' || argv[7][0] == 'P' ? PGM : CSV;
+int nariši (long double R, long double I, unsigned n, long double razmak, int koliko,
+ unsigned kotov, enum oblika oblika, long double med_tuljavama,
+ struct vektor zamik_izven_osi, long double R2, long double I2, FILE * out) {
struct vektor merilno_mesto = { // krajevni vektor
.k = 0
};
- if (oblika == CSV)
- error(2, 0, "CSV oblika še ni implementirana.");
- printf("P5 %u %u 255\n", koliko*2+1, koliko*2+1);
+ if (oblika == PGM)
+ fprintf(out, "P5 %u %u 255\n", koliko*2+1, koliko*2+1);
+ if (oblika == PPM)
+ fprintf(out, "P6 %u %u 255\n", koliko*2+1, koliko*2+1);
struct vektor Rpolovic = {
- .i = R/2,
+ .i = med_tuljavama,
.j = 0,
.k = 0
};
@@ -115,8 +134,12 @@ int main (int argc, char ** argv) {
merilno_mesto.i = i*razmak;
for (int j = -koliko; j <= koliko; j++) {
merilno_mesto.j = j*razmak;
- unsigned long long int out =
- 1000*absolutno(seštej(
+ struct vektor merilno_mesto2 = seštej(
+ merilno_mesto,
+ zamik_izven_osi
+ );
+ struct vektor B =
+ seštej(
množi(
množi(
tuljava(
@@ -134,10 +157,10 @@ int main (int argc, char ** argv) {
množi(
množi(
tuljava(
- R,
+ R2,
kotov,
seštej(
- merilno_mesto,
+ merilno_mesto2,
množi(
Rpolovic,
-1
@@ -146,14 +169,119 @@ int main (int argc, char ** argv) {
),
n
),
- I
+ I2
)
- ));
- if (out > 255)
- putchar(255);
- else
- putchar(out);
+ );
+ switch (oblika) {
+ case PGM:
+ if (10000*absolutno(B) > 255)
+ putc(255, out);
+ else
+ putc(10000*absolutno(B), out);
+ break;
+ case PPM:
+#define NATISNI_KOMPONENTO(x) if (10000*fabsl(B.x) > 255) \
+ putc(255, out); \
+ else \
+ putc(10000*fabsl(B.x), out);
+ NATISNI_KOMPONENTO(i);
+ NATISNI_KOMPONENTO(j);
+ NATISNI_KOMPONENTO(k);
+ break;
+ case TSV:
+ fprintf(out, "%Lf\t%Lf\t%Lf\t%Lf\t%Lf\n",
+ merilno_mesto.i, merilno_mesto.j,
+ B.i, B.j, absolutno(B));
+ break;
+ case ANIMACIJA:
+ abort(); // invalid
+ break;
+ }
+ }
+ }
+ return 0;
+}
+int shouldexit = 0;
+void handler (int s __attribute__((unused))) {
+ shouldexit++;
+}
+int main (int argc, char ** argv) {
+ if (argv[1] && !strcmp(argv[1], "animacija"))
+ goto animacija;
+ if (argc < 8)
+ error(1, 0, UVOD, argv[0] ? argv[0] : "./numerično");
+ long double R = strtold(argv[1], NULL);
+ long double I = strtold(argv[2], NULL);
+ unsigned n = strtol(argv[3], NULL, 10);
+ long double razmak = strtold(argv[4], NULL);
+ int koliko = strtold(argv[5], NULL);
+ unsigned kotov = strtol(argv[6], NULL, 10);
+ enum oblika oblika = PGM;
+ long double med_tuljavama = R/2;
+ struct vektor zamik_izven_osi = {0, 0, 0};
+ long double R2 = R;
+ long double I2 = I;
+ if (argc > 7 && argv[7][0])
+ switch (argv[7][1]) {
+ case 'G':
+ case 'g':
+ oblika = PGM;
+ break;
+ case 'P':
+ case 'p':
+ oblika = PPM;
+ break;
+ case 'S':
+ case 's':
+ oblika = TSV;
+ break;
+ case 'N':
+ case 'n':
+ oblika = ANIMACIJA;
+ break;
}
+ if (argc > 8 && argv[8][0])
+ med_tuljavama = strtold(argv[8], NULL);
+ if (argc > 9 && argv[9][0])
+ zamik_izven_osi.j = strtold(argv[9], NULL);
+ if (argc > 0xA && argv[0xA][0])
+ R2 = strtold(argv[0xA], NULL);
+ if (argc > 0xB && argv[0xB][0])
+ I2 = strtold(argv[0xB], NULL);
+ if (oblika != ANIMACIJA)
+ return nariši(R, I, n, razmak, koliko, kotov, oblika, med_tuljavama,
+ zamik_izven_osi, R2, I2, stdout);
+animacija:
+ signal(SIGTERM, handler);
+ signal(SIGINT, handler);
+ unsigned čas = 0;
+ while (!shouldexit && čas < 21) {
+ char fn[25] = "animacija";
+ sprintf(fn+strlen(fn), "%04d.ppm", čas);
+ fprintf(stderr, "%s\n", fn);
+ FILE * f = fopen(fn, "w");
+ if (!f)
+ error(2, errno, "fopen");
+ long double R = 0.06;
+ long double I = 2;
+ unsigned n = 320;
+ long double razmak = 0.0007;
+ unsigned koliko = 350;
+ unsigned kotov = 30;
+ enum oblika oblika = PPM;
+ long double med_tuljavama = (R/2/10)*(čas);
+ struct vektor zamik = {
+ .i = 0,
+ .j = 0, // zamik osi
+ .k = 0
+ };
+ long double R2 = R;
+ long double I2 = I;
+ if (nariši(R, I, n, razmak, koliko, kotov, oblika, med_tuljavama, zamik, R2, I2, f))
+ error(3, errno, "nariši");
+ if (fclose(f))
+ error(4, errno, "fclose");
+ čas++;
}
return 0;
}
generated by cgit v1.2.3 (git 2.25.1) at 2024-11-04 22:01:18 +0100