Tools

Im folgenden ein Überblick über die verwendeten Werkzeuge (eng. tools), die ich zur Erstellung der Webseite verwendet habe ...

 

Geeignete 2D / 3D Software

Für die zweidimensionale Darstellung mathematischer Zusammenhänge gibt es im Internet geeignete, kostenlose/-günstige Tools zuhauf. In der Regel jedoch verwendete ich Microsoft EXCEL aufgrund der vielfältigen Möglichkeiten bei der Darstellung von Diagrammen und für eine eventuelle Weiterverarbeitung erzeugter Daten.

 

Zur Darstellung dreidimensionaler Objekte/Flächen ist EXCEL wegen der sehr eingeschränkten Möglichkeiten eher nicht das geeignete Werkzeug. Mein Versuch, mittels VBA ein 3D-Plugin für EXCEL zu programmieren, erwies sich als auch nicht so richtig befriedigend ...

 

Um ansprechende Plots von 3D-Flächen zu erzeugen, waren meine Anforderungen an eine mathematische 3D-Software die folgenden:

  • Hochauflösende Grafik
  • Vielfältige Farbgestaltung (Farbverläufe, Lichteffekt, Transparenz)
  • Plots von Funktionen der Form "zwei Veränderliche", implizit, parametrisch, rekursiv
  • Mehrere Funktionen in einem Plot
  • Direkte Darstellung des Plots bei Eingabe / Editieren
  • "Intuitive" Bedienung
  • Kurze Rechenzeiten

Die Suche danach gestaltete sich nicht gerade leicht. Zwar fand ich im Internet eine Reihe von Shareware- und Open Source-Programmen, doch begeisterte mich meist die Darstellung/Auflösung nicht, die Rechenzeiten waren oft zu lang, die Eingabe war aufwendig und das Handling der fertigen Plots zu langsam.

 

Darüber hinaus gibt es noch wahre "Software-Schlachtschiffe". Letztere sind meist mit höheren Kosten/Gebühren für die jährliche Nutzung verbunden. Ich habe eine Vielzahl an Programmen ausprobiert, jedoch wurden meine obigen Anforderungen nur zum Teil erfüllt, auch wenn es dafür oftmals weitere interessante Features gab (z.B. mehrere, frei positionierbare Beleuchtungsquellen, Texturen, etc.).

 

Graphing Calculator 3D

Als ich dann die Software GRAPHING CALCULATOR 3D der RUNITER Company entdeckte und ausprobierte, hatte ich endlich ein für meine oben genannten Bedürfnisse geeignetes Programm gefunden, das meine Anforderungen voll erfüllt. Darüber hinaus bietet das Programm noch weitere Features, die ich nun nicht mehr missen möchte:

  • Variablen mit Schieberegler (Slider)
  • Definieren aufrufbarer Funktionen mit beliebig vielen Variablen
  • Plot von 2D / 3D Ungleichungen
  • Plots als Oberfläche, Punkt, Linien, Drahtgitter, Kontur, Schnittlinien
  • 2D / 3D Koordinatenfinder
  • Animierbare Graphen mit zeitlicher Steuerung
  • Definieren von Schleifen für Rekursionen / Iterationen
  • Kartesische / Zylinder- / Sphärische Koordinaten
  • Speichern von Plots als hochaufgelöste Grafik
  • mehrfache Instanzen des Programms

und vieles mehr - all dies bei einfachster und logischer Bedienung.

 

Die Tatsache, dass bei jeder Eingabe unmittelbar der Plot aktualisiert wird (ohne nervige "Edit - Run - Edit - Run - … Zyklen") und die Verwendung von Schiebereglern für Parameter führt auf Grund des direkten Feedbacks zu einem besseren Verständnis mathematischer Zusammenhänge und lädt geradezu zum Experimentieren ein.

 

Nicht zuletzt deswegen halte ich das Programm für ein ideales Werkzeug auch für Oberstufenschüler und Studenten; es ist in der Basisversion kostenlos, und die englische Oberfläche dürfte auf Grund der intuitiven Bedienung eigentlich keine große Hürde darstellen. Hinzu kommt, dass die Software laufend gewartet und entsprechend dem User-Feedback noch ergänzt / erweitert wird.

 

Die auf meiner Webseite dargestellten 2D / 3D Plots wurden alle mit dem Graphing Calculator 3D (im folgenden als GC3D abgekürzt) erzeugt.

 

 

Falls Sie ...

  • Fragen zu oder Probleme mit Graphing Calculator 3D haben,
  • Sie nicht genau wissen, wie Sie Ihr mathematisches Problem mit GC3D modellieren/lösen können,
  • GC3D-Dateien zu Objekten auf meiner Webseite erhalten möchten, die dort nicht als Download zur Verfügung stehen,
können Sie mich sehr gerne kontaktieren (Kontakt).

If you ...

  • have questions or problems with Graphing Calculator 3D,
  • don't know exactly how to model / solve your math problem with GC3D,
  • want to get GC3D files for objects on my website that are not available as downloads,
you are welcome to contact me (Kontakt).


Screencast-O-Matic

Um bei einer bestimmten Thematik wichtige Veränderungen im Plot hier auf der Webseite darstellen zu können, benutze ich die Software SCREENCAST-O-MATIC zum Erstellen kleiner Video-Sequenzen und animierter GIF-Grafiken.

 

Das Programm filmt dabei einfach alles mit, was auf dem Desktop des PCs passiert. Im Anschluss daran kann die Rohaufnahme auf vielfältige Weise editiert werden, wie z.B.

  • Schneiden
  • Zoom
  • Einblendungen von Texten oder Grafiken
  • Beschleunigen / Verlangsamen
  • Größenänderungen
  • Vertonen
  • ...

Vor allem die unkomplizierte Bedienung mit schnellen, ansprechenden Ergebnissen begeistern mich.

 

Ich benutze die Software auch oft zur Erstellung kleiner Lernvideos für meinen Unterricht.


Hardware

Bei einigen Themen habe ich für einige rechentechnisch sehr aufwendige Plots auch Rechenzeiten angegeben.

 

Diese basieren auf meiner derzeit verwendeten Hardware:

 

HP ProBook, Intel Core i3-4000@2.4 GHz, 4 GB RAM und Windows 7 / 32 Bit.