å
¾ Ë ¤ M Ç U Ø4 ì Åò & ÿ; c  \ ¥ U õ m Í « o ày ¢ Æ U Ø Ò Þ8 ý 3 Ì ¦ R S ö o Ú7 _T Ó Å
T
ò 6 B+ Ö <
Å
Òë H ¦1 p x < Æ §, y © 2 £ x 210-801
» ç ¡[ Í ∗
ô
Dz D G §" é ¶ @ / < Æ § Ó ü t o §¹ ¢ ¤ õ , ' õ A" é ¶ 367-791 (2003¸ 6 Z 4 19{ 9 ~ à Î6 £ §)
&
³' × æ < Æ § §õ " f\ ] jr ) a t ½ ¨ x 9 ² ú _ î r1 l x õ ' aº ) a C ¸ Õ ªa Ë >_ l ï r > Ä »+ þ A` ¦ ì r$ 3 % i
. ì r$ 3 ? /6 x` ¦ H Ð §õ " f C ¸ Õ ªa Ë >` ¦ [ O " î ½ + É Ã º e H ( É Ó' r Ó ý t Y Us §Ã º « Ñ\ ¦ > hµ 1 Ï
%
i . & ³' §õ " f_ C ¸ Õ ªa Ë >[ þ t É r # Q t ' a8 £ ¤ l ï r > \ ¦ Y J ¦À Ò 6 x ¦ e . Õ ª Q ' a8 £ ¤ l ï
r > É r Õ ªa Ë >[ þ t s _ ' a > H §õ " f ? /\ " f " î S X > [ O " î ÷ &t · ú § ¦ e Ü ¼ 9, " f Ð É r C ¸ Õ
ªa Ë > s _ ' a > É r < ÆÒ q t[ þ t_ Ä »Æ Ò\ _ > r ÷ & ¦ e H z ´& ñ s . s Qô Ç C ¸ < Æ_ þ v_ # Q 9¹ ¡ §` ¦ K
è l 0 A # , Java # Q\ ¦ 6 x # # Q t ' a8 £ ¤ l ï r > Ð_ ¨ 8 s 6 x s ô Ç ( É Ó' r Ó ý t Y Us
« Ñ\ ¦ ] j % i . ] j ) a ( É Ó' r Ó ý t Y Us _ : £ ¤f ç É r × æ < ÆÒ q t à ºï r \ " f ¸ ô Ç o î ß \ " f # Q t
' a8 £ ¤ l ï r > [ þ t` ¦  Ò× ¼X O > Å [ þ t à º e ¸2 ¤ ] j ÷ &% 3 H & h s . õ & h Ü ¼ Ð, ( É Ó' r Ó ý t Y Us
¸ Ö ¸1 l x` ¦ # î ' ô Ç z ´+ « > | 9 é ß É r : x& h < Æ_ þ v_ : x ] j| 9 é ß õ q § # > h¥ Æ $ í 2 [ ¸\ " f Ä »_ p ô Ç
s \ ¦ Ð% i .
PACS numbers: 01.50.H+
Keywords: ' a8 £ ¤ l ï r > ¨ 8 , 3 " é ¶ r Ó ý t Y Us
I. " e  ] Ø
t
½ ¨ü < ² ú , I ª 1 p x ;^ î r1 l x` ¦ l Õ ü t l 0 AK " f H î r 1
l
x_ × æd s ÷ & H l ï r` ¦ ¸ ú ¦ É r ;^ ü <_ ' a > \ ¦ 7 H K
ô Ç . & ³' §õ " f 1 p x W B ^ H # Q ;ë H & ³ ©
`
¦ [ O " î l 0 AK " f, ª ô Ç l ï r > \ ¦ 6 x ¦ e . \ V
\
¦ [ þ t # Q, { 9 Å Ò î r1 l x É r ' a¹ 1 Ï \ ¦ × æd \ Z ~ ¦ ;½ ¨ r
H ¸_ þ v` ¦ Ð# Å Ò ¦ e Ü ¼ 9, t ½ ¨_ É r ¦& ñ ) a ;
½
¨_ × æd \ t ½ ¨ H ¸_ þ v Ü ¼ Ð e . t
ë ß W B ^ _ : £ ¤$ í © ¦& ñ ) a ô Ç © m ë ß Ð# × ¦ Ã º µ
1 Ú\ \ O . s M :ë H \ ;^ _ © @ /& h ¹ ¡ §f e s , ' a8 £ ¤ l
ï r > 7 H â Ä º, ;^ _ î r1 l x É r < ÆÒ q t[ þ t s Û ¼Û ¼ Ð
\
V8 £ ¤½ + É Ã ºµ 1 Ú\ \ O % 3 . Callisonõ Wright H ;ë H & ³ © _ ´ òÖ ¦& h s ¦ ½ ¨ ¸& h < Æ_ þ v` ¦ 0 AK < Æ_ þ v H t ½ ¨-I
ª -² ú _ ' a > \ ¦ Qa Å @5 Å q \ Õ ª 9? / ô Ç ¦ t & h % i [1].
(
É Ó' \ ¦ s 6 xô Ç 3 " é ¶ r Ó ý t Y Us É r © @ /& h ;^ _
¹ ¡ §f e ` ¦ ¸ ú ³ ð & ³½ + É Ã º e . 7 £ ¤, o © _ l ï r >
∗
E-mail: [email protected]
7 H â Ä º, ¨ 8 õ & ñ ` ¦ o _ = å S # Qf \ O s  Ò× ¼X O >
r & × ¦ Ã º e . 6 x { 9 § 4 H ' a¹ 1 Ï ¸| \
, ;^ _ © ñç ß 0 Au z ´r ç ß \ > í ß ÷ &# Q o \
H l 0 p x É r, l > r_ W B ^ q n ¸ + þ AI _ §Ã º
« Ñ K t 3 l wÙ þ ¡~ Â Òì r s .
Barab 1 p x É r © I ª > á Ô Ð# oà Ô(virtual solar system project)_ Ö ¸6 x ~ ½ Óî ß \ @ /ô Ç ½ ¨\ ¦ % i . © I ª
>
á Ô Ð# oà Ô H p ² D G × æz Â Ò @ / < Æ_ ;ë H < Æ y © _ Ð r
÷ &# Q & ³F p ² D G z 1 l x Â Ò t ÷ &% 3 . y © _ \ ¦ 1 p s H
כ
\ " f # Á # Q , ´ ú § É r r ç ß s < ÆÒ q t[ þ t s ( É Ó' \ ¦ t ¦ VRML(virtual reality modeling language) # Q\ ¦ s 6 x, Û
¼Û ¼ Ð 3 " é ¶ ¸+ þ A` ¦ ë ß × ¼ H כ Ü ¼ Ð Ã º\ O s ' ) a .
Barab 1 p x É r ª ô Ç ;ë H & ³ © ` ¦ ; ¤V , > s K l 0 Aô Ç
¸½ ¨ Ð" f_ 3 " é ¶ ¸4 S qs Ä »6 x > æ ¼# & Ü ¼ 9, s : r õ
â
+ « >` ¦ 1 l x r \ t " é ¶ K Å Ò H Ä »6 xô Ç Ã º\ O | Ä Ìe ` ¦ µ 1 Ï|
% i . t ë ß , Barab 1 p x_ ½ ¨ H @ / < Æ" é ¶ à ºï r_ < ÆÒ q t [
þ
t \ > f ] X 3 " é ¶ ¸+ þ A` ¦ ë ß [ þ t ¸2 ¤ ô Ç כ Ü ¼ Ð, l ï r >
¨ 8 1 p x © @ /& h î r1 l x t H À Òt · ú § ¤ [2].
" f, s ½ ¨ H t ½ ¨ x 9 ² ú C ¸ î r1 l x_ Ã º\ O ` ¦ 0 A ô
Ç 3 " é ¶ r Ó ý t Y Us §Ã º « Ñ\ ¦ > hµ 1 Ï ¦ ô Ç . > h
-85-
µ
1 Ï ¸½ ¨ Ð H Java > hµ 1 Ï ) a r Ó ý t Y Us É r 3 " é ¶ ³ ð & ³s 0
p
x ¦, §õ " f\ è ß ª ô Ç ' a8 £ ¤ l ï r > [ þ t ç ß _ ' a
>
\ ¦ [ O " î l 0 Aô Ç z ´ ;& h ~ ½ ÓZ O s | ¨ c כ s . ¢ ¸ô Ç, ¸ ú
¸f ) a r Ó ý t Y Us É r < Æ_ þ v õ ] j_ 7 H o & h q ` ¦ K è½ + É Ã
º e H % i ½ + É` ¦ ] j/ B N½ + É Ã º e .
II. T Â ] ØX ì Ä 9 0ß O Ë
§õ " f_ Õ ªa Ë >[ þ t` ¦ ì r$ 3 ¦ ( É Ó' r Ó ý t Y Us ` ¦ ] j
l 0 Aô Ç > S \ ` ¦ [ j ° ? . ½ ¨ ý a³ ð> Ð ¹ ¡ §f s ¦ ³ ð
&
³÷ & H ;^ \ ¦ ( É Ó' ¸m ' © \ ³ ð & ³ l 0 AK , ( É Ó '
r Ó ý t Y Us É r s \ ¦ f § ý a³ ð> Ð ¨ 8 H õ & ñ ` ¦
2 ; . " f ý a³ ð> ¨ 8 õ r \ ' a > H · ú ¦o 7
£
§` ¦ ½ ¨ % i .
1. w Ê Ý" e § Â k È Ä Z ØV Ä
×
æ < Æ § 3 < Ƹ §õ " f[ þ t` ¦ @ / © Ü ¼ Ð §õ " f ? / t ½ ¨ ü
< ² ú _ î r1 l x Õ ªa Ë >\ 6 x ) a l ï r > \ ¦ ì r À ÓK Ð ¤
. ì r À Ó l ï r Ü ¼ Ð H Fingold 1 p x s ] jî ß ô Ç ;ë H > h¥ Æ d
¦(conceptual framework)` ¦ { 9 Â Ò Ã º& ñ # ³ ð 1õ ° ú s
, ' a¹ 1 Ï × æd , t ½ ¨× æd , I ª × æd l ï r > _ [ j t
Ð & ñ % i [3].
Õ
ªa Ë > 1. §õ " f_ t ½ ¨ [ O " î .
Õ
ªa Ë > 2. t ½ ¨ / B N õ > ] X o_ §õ " f Õ ªa Ë >.
³
ð 1. §õ " f_ t ½ ¨ [ O " î .
§õ " f\ ¦ ì r$ 3 K Ð , @ /Â Òì r_ §õ " f _ q 5 p w ô
Ç Õ ªa Ë >` ¦ ] jr ¦ e ¦, Ä » ô Ç ] X H ~ ½ Ód ` ¦ 2 [ ¦ e
. t ½ ¨_ é ß " é ¶ \ " f I ª × æd _ Õ ªa Ë > É r ) 6
x ÷ & ¦ e t · ú § . ² ú _ î r1 l x é ß " é ¶ \ " f H, ´ ú § É r §õ " f
\
" f ' a¹ 1 Ï × æd _ Õ ªa Ë >` ¦ 6 x t · ú § ¤ .
1) t ½ ¨_
¸ H §õ " f\ " f Z > _ { 9 Å Òî r1 l x Õ ªa Ë >` ¦ ] jr ¦, Z > s
{ 9 Å Ò î r1 l x H " é ¶ Ü ¼ Ð t ½ ¨_ ` ¦ [ O " î ¦ e
.
Õ
ªa Ë > 1_ Z > _ { 9 Å Ò î r1 l x` ¦ ê r Õ ªa Ë >\ " f, ' a¹ 1 Ï H
&
ñ t K e ¦ É r ;^ ¹ ¡ §f s H כ Ü ¼ Ð ¬ ¹ ¦ e
#
Q, ' a¹ 1 Ï × æd _ l ï r > \ ¦ 6 x ¦ e % 3 . Õ ªo ¦
"
f ;½ ¨_ > h¥ Æ ` ¦ ¸{ 9 # Ñ ü æ H Z þ t` ¦ ;½ ¨ Â ÒØ Ô ¦, t
½ ¨× æd _ l ï r > Ð ` ç ß . ² D G É r ;½ ¨ r
H כ s m t ½ ¨ r H כ s % 3 6 £ §` ¦ §õ " f H [ O
" î ¦ e .
2) t ½ ¨_ / B N õ > ] X o
Õ
ªa Ë > 3. ² ú 0 A © o_ §õ " f Õ ªa Ë >.
Õ
ªa Ë > 4. ½ ¨ ý a³ ð> .
Õ
ªa Ë > 5. f § ý a³ ð> .
¸ H §õ " f t ½ ¨ l Ö ¦ # Q G Ð / B N l M :ë H
\
, > ] X I ª _ ¦ ¸ ² ú t ¦, s \ > ] X _
o è ß ¦ [ O " î ô Ç .
Õ
ªa Ë > 2_ I ª × æd _ Õ ªa Ë >\ " f H I ª s × æd \ 0 Au
¦, Å Ò \ t ½ ¨ / B N ` ¦ ô Ç H > p w Ü ¼ Ð W 1 / B M \ C u
÷ &# Q e . I ª × æd _ Õ ªa Ë >s ' a¹ 1 Ï × æd Ü ¼ Ð Å # Q
" f > ] X I ª _ ¦ ¸ ² ú H כ ` ¦ Ð# Å
Ò ¦ e .
>
] X \ I ª _ ¦ ¸ü < ± ú _ U ´s o H
² ú
¨ É r I ª × æd _ l ï r > \ ¦ ' a¹ 1 Ï × æd _ l ï r > Ð ¨ 8 r
& s K ÷ & H & ³ © s . t ë ß ¸ H §õ " f\ " f l ï
r > ¨ 8 \ @ /ô Ç / å L É r t · ú § ¦ e . @ / , ' a¹ 1 Ï
×
æd _ ;½ ¨ Õ ªa Ë >` ¦ ] jr ¦, ] jr ô Ç Õ ªa Ë >\ " f > ] X \
É r I ª _ ¦ ¸\ ¦ à н ¨ ¸2 ¤ ¦ e .
3) ² ú _ î r1 l x õ 0 A © o
Õ
ªa Ë > 3_ ² ú _ 0 A © o H t ½ ¨× æd _ Õ ªa Ë >Ü ¼ Ð [ O " î
÷
&# Q e ¦, ½ Ó$ í Z 4õ } © Z 4 É r I ª × æd _ Õ ªa Ë >Ü ¼ Ð [ O
"
î ÷ &# Q e .
Õ
ªa Ë > 6. ý a³ ð_ 3 " é ¶ r .
2. ì Å Ò ÷ »4
½
¨ ý a³ ð> H " é ¶& h ` ¦ × æd Ü ¼ Ð " é ¶& h õ _ o γ, 1 l x
â
y φ, ¦ ¸ θ Ð s À Ò# Q ý a³ ð> s . Õ ªa Ë > 4_ ½ ¨ ý
a³ ð> H t ½ ¨ü < ² ú _ î r1 l x` ¦ ³ ð & ³½ + É M : B Ä º ¼ # o >
6 x½ + É Ã º e . \ V\ ¦ [ þ t # Q, t ½ ¨ü < ² ú _ / B N î r1 l x É r φ
° ú
כë ß or v ) a . ¢ ¸ ½ ¨ ý a³ ð> H t ½ ¨_ â ¸, 0 A ¸ü < ² ú © e # Q" f t ½ ¨_ ³ ð ` ¦ ³ ð & ³½ + É M : ¸ B Ä º Ä » 6
x .
½
¨ ý a³ ð> \ ¦ s 6 x # ;^ \ ¦ " é ¶ H y ¸ Ð ¹ ¡ §f
Ê ê\ H f §ý a³ ð Ð ¨ 8 r & ½ + É 9 כ ¹$ í s e . ( É
Ó' _ ¸m ' o É r f § ý a³ ð\ l ì ø Íô Ç i ! s q(pixel) é
ß 0 A_ & h Ü ¼ Ð s À Ò# Qt l M :ë H s .
½
¨ ý a³ ð> \ ¦ Õ ªa Ë > 5_ f § ý a³ ð> Ð ¨ 8 l 0 AK
"
f H y < ÊÃ º\ ¦ s 6 x H ¨ 8 ' § > =` ¦ & h 6 x K ô Ç .
x y z
=
γ · cos(θ) · cos(φ) γ · cos(θ) · sin(φ)
γ · sin(φ)
6 £ § É r ý a³ ð> ¨ 8 õ & ñ ` ¦ Java Ð á Ô ÐÕ ªA b ç ô Ç õ
s .
// F G ý a³ ð> \ ¦ f §ý a³ ð> Ð // x = ~ ½ Ó0 Ay , y = ¦ ¸, z = o
//————————————————————
public double pol abs x(double x, double y, double z) {
x = mod((int)x, 360);
y = mod((int)y, 360);
return z ∗ dcos[(int)y] ∗ dcos[(int)x];
}
public double pol abs y(double x, double y, double z) {
x = mod((int)x, 360);
y = mod((int)y, 360);
return z ∗ dcos[(int)y] ∗ dsin[(int)x];
}
public double pol abs z(double x, double y, double z) {
x = mod((int)x, 360);
y = mod((int)y, 360);
return z ∗ dsin[(int)y];
} (
É Ó' H ? /Â Ò& h Ü ¼ Ð Ã º < Æ < ÊÃ º\ ¦ > í ß ½ + É M : " 4 / å L Ã º\ ¦ s
6 x Ù ¼ Ð ( É Ó' _ CPU(× æ © % o © u )\ Â Ò ´ ú § s
2 ; . z ´r ç ß % o Ò q t" î r Ó ý t Y Us _ â Ä º, CPU_  Ò{ ` ¦ 8 H ~ ½ Óî ß ` ¦ º K ô Ç . Õ ª× æ © a
% ~ É r ~ ½ ÓZ O É r y ¸(
◦, degree) é ß 0 A Ð sin() < Êà ºü < cos() < Ê Ã
º° ú כ\ @ /ô Ç C \ P ` ¦ p o ë ß [ þ t # Q Z ~ ¦ × æ \ Ã º < Æ < ÊÃ º
\
¦ ñØ ¦ H @ / , s C \ P ° ú כ` ¦ 4 R ¸ H כ s .
// y < ÊÃ º ° ú כ` ¦ $ © ½ + É C \ P Ã º double dsin[ ] = new double[361];
double dcos[ ] = new double[361];
// Ã º < Æ < ÊÃ º\ @ /ô Ç C \ P ` ¦ p o ë ß [ þ t # Q É r > í ß ` ¦ ½ + É Ã
º e ¸2 ¤ ô Ç .
for(int i = 0; i <= 360; I++) {
dsin[i] = Math.sin(i ∗ Math.PI / 180.);
dcos[i] = Math.cos(i ∗ Math.PI / 180.);
}
3. ë Å V ê s8 ý 0 Ç » ô
I
ª ` ¦ í < Êô Ç ½ Ó$ í [ þ t É r Ä ºÅ Ò / B Nç ß \ Ô ¦ ½ ©g Ë :& h Ü ¼ Ð í ß F
÷ &# Q e . " f ' a¹ 1 Ï ÐÂ Ò' # Q ½ Ó$ í [ þ tç ß _ o
H I ª s α- p Ä ºo ° ú s t ½ ¨\ " f B Ä º î r כ
\
" f Ò' 200% 3 F g¸ s Y O o b # Q כ t B Ä º ª
. t ë ß t © _ ' a¹ 1 Ï H Ä ºÅ Ò\ ¦ { 9 ^ ½ ¨ Ü
¼ Ð Ð , ¸ H ;^ H ½ ¨ \ · ¡ # Q e H כ Ü ¼ Ð d ô
Ç . s © & h ½ ¨\ ¦ ;½ ¨ ¦ ;½ ¨ Z > [ þ t s Ô ¦ ½ © g Ë
:& h s t ë ß ç H{ 9 > ( כ % ! 3 ³ ð & ³K ô Ç .
"
é
¶& h ` ¦ × æd Ü ¼ Ð H é ß 0 A" é ¶ 0 A\ ½ ü (random)ô Ç & h
`
¦ % 3 l 0 AK " f H 6 £ §_ í H " f@ / Ð á Ô ÐÕ ªA b ç ) a
.
1. −1 ≤ x ≤ 1, −1 ≤ y ≤ 1, −1 ≤ z ≤ 1_ è ß Ã º x, y, z\ ¦ µ 1 ÏÒ q tr .
2. s כ s x
2+ y
2+ z
2≤ 1` ¦ ë ß 7 á ¤ r v t · ú §Ü ¼ Û ¼ 9
\ 1) Ð ç ß .
3. r = p
x
2+ y
2+ z
2 Ð #
xr,
yr,
zr° ú כ` ¦ % 3 # Q · p
.
6 £ § É r Java Ð á Ô ÐÕ ªA b ç ô Ç õ s .
// é ß 0 A/ B N 0 A_ ½ ü & h % 3 l double x;
double y;
double z;
double r;
do
{ x = Math.random( )∗2−1;
y = Math.random( ) ∗2−1;
z = Math.random() ∗2−1;
r = Math.sqrt(x ∗x+y∗y+z∗z);
}while(r > 1);
x = x / r;
y = y / r;
z = z / r;
4. { Ec Ç ù p § T Ó Þ X ¢ 3 Ì ¦ R > H ¹ Å ì Åò & ÿ ° ow P Ö ¨
t
½ ¨_ / B N , ;½ ¨_ / B N ¢ ¸ H o ^ _ r ´ ò õ
\ ¦ Å Òl 0 AK " f H ' § > =d ` ¦ s 6 x # (x, y, z) & h ` ¦ y y
_ » ¡ ¤ Ü ¼ Ð Õ ªa Ë > 6õ ° ú s Φ, θ, Ψë ß p u r r (x
0, y
0, z
0) & h ` ¦ % 3 # Q? / ô Ç .
s
Qô Ç ¨ 8 _ 3 " é ¶ r ¨ 8 ' § > =d É r 6 £ § õ ° ú
.
x
0y
0z
0
=
cos θ cos Ψ cos θ sin Ψ sin θ
− cos Φ sin Ψ − sin Φ sin θ cos Ψ cos Φ cos Ψ − sin Φ sin θ sin Ψ sin Φ cos θ sin Φ sin Ψ − cos Φ sin θ cos Ψ − sin Φ cos Ψ − cos Φ sin θ sin Ψ sin Φ cos θ
x y z
(1)
s
כ ` ¦ Java ë H Ü ¼ Ð ¨ 8 ¸F K 4 ¤¸ ú K . ' § > = d
É r Ð ³ ð & ³÷ &t ë ß , á Ô ÐÕ ªÏ þ \ " f H ' § > =d ` ¦
¾
º# Q y y _ » ¡ ¤ \ @ /ô Ç r ¨ 8 < ÊÃ º Ð ë ß [ þ t # Q ô Ç
. 6 £ § É r 3 " é ¶ r ¨ 8 ` ¦ < ÊÃ º Ð ë ß [ þ t # Q Z ~ É r כ s
. r ~ ½ Ó ¾ Ó É r ¸ É r ü < ° ú s , » ¡ ¤_ + ~ ½ Ó ¾ ÓÜ ¼ Ð % 3 t
¸2 ¤ ¸ É r < H` ¦ y Ü ¼ W 1 < H | Ã Ì_ ~ ½ Ó ¾ Ós r
~
½ Ó ¾ Ós ) a .
// r ¨ 8 − x» ¡ ¤
public double get x(double x, double y, double z, int rx, int ry, int rz)
{
rx = mod( −rx, 360);
ry = mod(ry, 360);
rz = mod( −rz, 360);
double d;
d = + dcos[ry] ∗ dcos[rz] ∗ x + dcos[ry] ∗ dsin[rz] ∗ y + dsin[ry] ∗ z;
return d;
}
// r ¨ 8 − Y
public double get y(double x, double y, double z, int rx, int ry, int rz)
{
rx = mod( −rx, 360);
ry = mod(ry, 360);
rz = mod( −rz, 360);
double d;
d = − dcos[rx] ∗ dsin[rz] ∗ x
− dsin[rx] ∗ dsin[ry] ∗ dcos[rz] ∗ x + dcos[rx] ∗ dcos[rz] ∗ y
− dsin[rx] ∗ dsin[ry] ∗ dsin[rz] ∗ y + dsin[rx] ∗ dcos[ry] ∗ z;
Õ
ªa Ë > 7. e ¦ o 4 H_ [ O & ñ .
return d;
}
// r ¨ 8 − Z
public double get z(double x, double y, double z, int rx, int ry, int rz)
{
rx = mod( −rx, 360);
ry = mod(ry, 360);
rz = mod( −rz, 360);
double d;
d = + dsin[rx] ∗ dsin[rz] ∗ x
− dcos[rx] ∗ dsin[ry] ∗ dcos[rz] ∗ x
− dsin[rx] ∗ dcos[rz] ∗ y
− dcos[rx] ∗ dsin[ry] ∗ dsin[rz] ∗ y + dcos[rx] ∗ dcos[ry] ∗ z;
return d;
}
// a\ ¦ b Ð è H Qt ½ ¨ l public int mod(int a, int b) {
if(a < 0) a += b ∗ (int)(Math.ceil(Math.abs(a)/b) + 1);
int c = a / b;
return a − b ∗ c;
}
èÛ ¼\ ' ) a mod(int a, int b) < ÊÃ º H a\ ¦ b Ð è H
Qt \ ¦ ½ ¨ H < ÊÃ ºs . y < ÊÃ º\ ¦ > í ß \ _ t
·
ú § ¦ p o > í ß ) a C \ P \ " f ? / ¸l M :ë H \ ¸ ú 3 l w ) a C
\ P
Å Ò è\ ¦ Ã Ð ¸ Index Out Of Bounds Exception ¸ À
Ó µ 1 ÏÒ q t½ + É Ã º e . Õ ª QÙ ¼ Ð, C \ P \ " f y < ÊÃ º ° ú כ
`
¦ ? /l \ mod() < ÊÃ º\ ¦ s 6 x # C \ P # 3 0 A î ß \
"
f à Р¸ ¸2 ¤ ô Ç .
Õ
ªa Ë > 8. @ /µ ¢ ¤_ î rF Y ` ` ¦ Õ ª 9 V , É r t ½ ¨ ¸ ª _ ½ ¨^ .
5. = k8 ý Ö ¨W _ Ë » ô
l
: r& h Ü ¼ Ð ½ ¨^ H â ¸ õ 0 A ¸ Ü ¼ Ð ¾ º# Q
y + þ A_ e ¦ o 4 H` ¦ { 9 ) " f ë ß [ þ t # Q · p . ½ ¨^ \ ¦ ³ ð & ³ l
0 AK " f H Ä º y e ¦ o 4 H` ¦ s À Ò H & h _ ý a³ ð\ ¦ ½ ¨ K
ô Ç . ½ ¨ ý a³ ð> \ " f 1 l x â y φ H â ¸, ¦ ¸ θ H 0 A ¸, " é ¶& h Ü ¼ ÐÂ Ò' _ o γ É r ½ ¨^ _ ì ø Ít 2 £ § s ) a .
" f,
// t ½ ¨\ ¦ ³ ð & ³½ + É Ã º [ O & ñ
int xxP[ ][ ] = new int[37][19]; // e r à º int yyP[ ][ ] = new int[37][19];
int zzP[ ][ ] = new int[37][19];
int xP[ ][ ] = new int[37][19]; // t ½ ¨\ ¦ ½ ¨$ í H & h int yP[ ][ ] = new int[37][19];
int zP[ ][ ] = new int[37][19];
int dayP[ ][ ] = new int[37][19]; // ª Ã º=± ú , 6 £ § Ã º=~ Ã Ð Color colorP[ ][ ] = new Color[37][19]; // y & h 0 Au \
"
f_ Ò o
// y & h [ þ t \ @ /K " f for(int i = 0; i <= 36; i++) for(int j = 0; j <= 18; j++) {
xP[i][j] = i ∗ 10; // â ¸ yP[i][j] = −90 + j ∗ 10; // 0 A ¸ zP[i][j] = 100; // t ½ ¨_ ì ø Ít 2 £ §
// ½ ¨ ý a³ ð> _ & h [ þ t` ¦ f §ý a³ ð Ð ¨ 8 K " f e r
à º\ { H .
xxP[i][j] = pol abs x(xP[i][j]+spin, yP[i][j], zP[i][j]);
yyP[i][j] = pol abs y(xP[i][j]+spin, yP[i][j], zP[i][j]);
zzP[i][j] = pol abs z(xP[i][j]+spin, yP[i][j], zP[i][j]);
// ½ ¨^ \ ¦ & h { © y r r .
xP[i][j] = get x(xxP[i][j], yyP[i][j], zzP[i][j], xR, yR, zR);
yP[i][j] = get y(xxP[i][j], yyP[i][j], zzP[i][j], xR, yR, zR);
zP[i][j] = get z(xxP[i][j], yyP[i][j], zzP[i][j], xR, yR, zR);
// y & h [ þ t_ r ç ß @ / (± ú or ~ Ã Ð) > í ß // xSun, ySun, zSun = & ³F I ª _ 0 Au
dayP[i][j] = − get x(xP[i][j], yP[i][j], zP[i][j], xSun, ySun, zSun);
// y & h 0 Au _ Ò o [ O & ñ
int temp = 55 + (200 ∗ dayGrid[i][j]) / zzzGrid;
temp = Math.max(55, temp);
temp = Math.min(255, temp);
colorGrid[i][j] = new Color(temp, temp, temp);
}
à º[ þ t` ¦ & h { © y [ O & ñ % i Ü ¼ à º_ ° ú כ\ o
\ Õ ªo ) a . ' a¹ 1 Ï H ½ ¨^ _ ì ø ÍA á ¤ë ß ^ ¦ à º e Ü ¼ Ù
¼ Ð, o î ß A á ¤ Ü ¼ Ð Õ ª 9t > | ¨ c e ¦ o 4 H É r Õ ªo î ß
) a .
// e ¦ o 4 H` ¦ + þ A$ í ½ + É e r à º int xTemp[ ] = new int[4];
int yTemp[ ] = new int[4];
for(int i = 0; i < 36; i++) for(int j = 0; j < 18; j++)
if(zGrid[i][j] >= 0 —— zGrid[i+1][j+1] >= 0 // o
¾ ú _ ì ø ͽ ¨ë ß Õ ª 2 ; .
{
g.setColor(colorP[i][j]);
xTemp[0] = x + xP[i][j];
xTemp[1] = x + xP[i+1][j];
xTemp[2] = x + xP[i+1][j+1];
xTemp[3] = x + xP[i][j+1];
yTemp[0] = y + yP[i][j];
yTemp[1] = y + yP[i+1][j];
yTemp[2] = y + yP[i+1][j+1];
yTemp[3] = y + yP[i][j+1];
g off.fillPolygon(xTemp, yTemp, 4);
}
6. 6 × 8 û° Ã Ê Ò Å8 ý 3 Ì ¦ RX ì Ä » ô
t
½ ¨ ³ ð ` ¦ Õ ªo l 0 AK , t ½ ¨\ ¦ s À Ò H 6 @ /µ ¢ ¤ õ z F G, Õ ª 2 ;ê ø Í× ¼_ K î ß 0 Au \ ¦ ½ ¨^ \ ³ ð & ³ % i . K î ß
ý a³ ð H [ j> t ¸\ ¦ ( RZ ~ ¦ f ] X H u \ ¦ & h # Q V , % 3
. 6 £ § É r K î ß ý a³ ð X <s ' s .
// @ /µ ¢ ¤ î rF Y ` X <s ' int xxxOutline[ ][ ] = {
// Y V@ / Ð · ¡ ¤ B jo , z B jo , á Ôo ,
// ñÅ Ò, r , ¸, Õ ª 2 ;ê ø Í× ¼, z F G
{190, 240, 265, 280, 280, 300, 278, 280, 275, 262, 280, 300, 279, 252, 240, 220, 200, 198, 190 },
{300, 325, 310, 298, 290, 283, 284, 277, 279, 300 },
{32, 40, 50, 38, 38, 20, 8, -10, -15, -10, 34, 32}, {143, 152, 148, 130, 113, 110, 130, 140, 143}, {180, 165, 160, 162, 142, 137, 140, 132, 130, 130, 129, 128, 127, 129, 130, 129, 126, 126, 124, 125, 124, 115, 120, 110, 108, 105, 100,
101, 93, 70, 50, 58, 42, 32, 37, 12, 18, 8, -8, -10, 0, -5,
−13, 0, 27, 20, 12, 5, 20, 40, 100, 180}, {93, 75, 63, 75, 93},
{345, 340, 335, 325, 316, 307, 305, 287, 300, 325, 345 },
{0, 0, 20, 40, 60, 80, 100, 120, 140, 160, 180, 200, 205, 220, 240, 260, 300, 275, 300, 325, 355, 360 }
};
int yyyOutline[ ][ ] = {
// Y V@ / Ð · ¡ ¤ B jo , z B jo , á Ôo , // ñÅ Ò, r , ¸, Õ ª 2 ;ê ø Í× ¼, z F G
{75, 80, 70, 50, 60, 50, 30, 24, 30, 28, 10, 8, 9, 20, 33, 60, 53, 70, 75 },
{8, −8, −23, −40, −55, −40, −20, −7, 9, 8}, {30, 11, 13, −5, −15, −35, 0, 5, 23, 35, 30, 30}, {−10, −30, −40, −33, −35, −23, −10, −15, −10}, {75, 60, 50, 65, 60, 53, 50, 43, 42, 41, 40, 40, 39, 38, 36, 35,
34, 37, 38, 39, 40, 40, 30, 20, 10, 7, 13, 2, 23, 23, 30, 23,
Õ
ªa Ë > 9. t ½ ¨_ î r1 l x r Ó ý t Y Us .
Õ
ªa Ë > 10. ' a& h ¨ 8 s  Ò× ¼X O > s # Qt H r Ó ý t Y Us .
12,
30, 37, 45, 40, 43, 36, 42, 45, 58, 52, 45, 60, 70, 57, 60, 80, 70,
80, 75 },
{23, 5, 23, 25, 23},
{82, 75, 70, 67, 60, 67, 73, 78, 82, 84, 82}, {−71, −70, −70, −71, −66, −68, −66, −67, −67,
−70, −83, −84, −78, −75, −73, −73, −64, −80,
−84, −78, −72, −71}
};
0
A_ Ã º\ ¦ ½ ¨^ \ ¦ ³ ð & ³ H ~ ½ ÓZ O õ ð ø Ít Ð & h {
© y r ¨ 8 # ½ ¨^ 0 A\ { 9 y t ½ ¨ ¢ - a$ í ) a .
III. ì Å + s ÇÊ Ý õ m Í À X Ø8 ý
1. U 8 ý Æ U Ø Ò Þ S ö o Ú7 _T Ó Å
Õ
ªa Ë > 9 H ½ ¨ ] j ô Ç t ½ ¨_ î r1 l x r Ó ý t Y Us _
¸_ þ v s . ( É Ó' _ Ä ºÛ ¼ ¸ ` ¦ : x K / B N C ¸ © _ t
½ ¨ 0 Au , Õ ªa Ë >_ × æd s ÷ & H l ï r > , ' a¹ 1 Ï _ 0 A ¸ 1
p
x` ¦ ¸] X ½ + É Ã º e .
r
Ó ý t Y Us Ð Z > _ { 9 Å Òî r1 l x, t ½ ¨_ , / B N ,
>
] X o x 9 I ª _ z × æ ¦ ¸ t ¸¿ º S X ½ + É Ã º e ¸
Õ
ªa Ë > 11. ² ú _ î r1 l x õ 0 A © o r Ó ý t Y Us .
2
¤ % i . s כ É r r Ó ý t Y Us s l ï r > ¨ 8 ` ¦ Â Ò× ¼X O
>
à º' ½ + É Ã º e > H d Ü ¼ Ð+ 0 p x > ÷ &% 3 . §õ " f\
"
f H # Q Õ ªa Ë >[ þ t` ¦ : x K Ð Ð ] jr ÷ &~ ;ë H & ³ © [
þ
t s r Ó ý t Y Us \ ¸¿ º : x½ + Ë ) a כ s .
t
½ ¨_ î r1 l x r Ó ý t Y Us É r ô Ç o î ß \ " f ' a¹ 1 Ï × æ d
, t ½ ¨× æd , I ª × æd Ü ¼ Ð Ä »\ v > ' a& h ` ¦ or &
^
¦ à º e Ü ¼ 9, ¨ 8 õ & ñ É r  Ò× ¼X O > s # Qt ¸2 ¤ ] j ÷ &
% 3 .
:
£
¤ y , t ½ ¨_ / B N õ > ] X o é ß " é ¶ õ ' aº # , §õ
"
fü < r Ó ý t Y Us _ s ´ ú §s è ß . §õ " f Õ ªa Ë >
_
â Ä º, I ª × æd _ Õ ªa Ë >\ " f ' a¹ 1 Ï × æd _ Õ ªa Ë >Ü ¼ Ð [ O
" î \ O s Ð s 1 l x H X < q K , r Ó ý t Y Us É r I ª × æ d
, t ½ ¨× æd , ' a¹ 1 Ï × æd Ü ¼ Ð Â Ò× ¼X O > ' a& h s s 1 l xô Ç
. r Ó ý t Y Us ` ¦ ] j K : r õ , §õ " f% ! 3 I ª × æd
\
" f Ð ' a¹ 1 Ï × æd Ü ¼ Ð l ï r > ¨ 8 s s À Ò# Q| 9 Ã º
H \ O % 3 ¦, ì ø Í× ¼r × æç ß \ t ½ ¨× æd l ï r > \ ¦ 5 g
H כ Ü ¼ Ð z ¤ .
2. « o8 ý Æ U Ø Ò Þ S ö o Ú7 _T Ó Å
² ú
_ î r1 l x r Ó ý t Y Us É r [ j t ' a& h \ " f 1 l x r \ ² ú
`
¦ ' a¹ 1 Ͻ + É Ã º e ¸2 ¤ ] j % i . ± p 0 A_ “B à Ôa Ë :Û ¼ ! Q
” É r I ª × æd l ï r > \ ¦ t ½ ¨× æd l ï r > Ð ¨ 8 l 0 AK t ½ ¨\ ¦ × æd Ü ¼ Ð o ^ \ ¦ r r v H ¸_ þ v s
. ¿ º P : “I ª l ï r” É r I ª s ¦& ñ ÷ &# Q e Ü ¼ 9 t ½ ¨
õ / B N ` ¦ î r1 l x` ¦ ¦, t ½ ¨ Å Ò0 A\ ¦ ² ú s / B N
H + þ Ad Ü ¼ Ð ] j ÷ &# Q e . A A á ¤ \ e H “a % ¦ ± p” É r I
ª ` ¦ ½ ¨ Ð, t ½ ¨\ ¦ ' a¹ 1 Ï _ Qo Ð, ² ú ` ¦ ' a¹ 1 Ï
[ þ
t ¦ e H / B N Ü ¼ Ð q Ä » # ³ ð & ³ô Ç כ s .
IV. + s Ç Â ] Ø
§õ " f_ Õ ªa Ë > É r & ñ t ) a © I Ð ] jr ) a . t ë ß ;
^
H r ç ß \ 3 " é ¶ / B Nç ß ` ¦ ¹ ¡ §f s l M :ë H \ §õ " f
_ Õ ªa Ë > É r ;^ _ % i 1 l x& h ¸_ þ v` ¦ ¸ ú ³ ð & ³K ? /t 3 l wô Ç
. s כ É r q é ß §õ " fë ß _ ë H ] j m , ¸ H W B
^ t H H : r& h ô Ç> Ð Ò q ty ) a . §õ " f Õ ªa Ë >
_
ì r$ 3 õ , §õ " f H ' a¹ 1 Ï × æd , t ½ ¨× æd , I ª × æd _ [ j t l ï r > \ ¦ Y J ¦À Ò 6 x ¦ e 6 £ §` ¦ · ú à º e
. t ë ß , l ï r > ¨ 8 \ @ /ô Ç ¸¹ ¡ §´ ú s / å L É r \ O
%
3 . 7 £ ¤, Z > _ { 9 Å Òî r1 l x Õ ªa Ë >õ t ½ ¨_ Õ ªa Ë >s e
¦ ½ + É M :, ¿ º Õ ªa Ë >ç ß _ ' a > H < ÆÒ q ts Û ¼Û ¼ Ð ©
© K ? / H כ s . s כ É r { 9 7 á x_ 7 H o & h q Ü ¼ Ð
<
ÆÒ q t_ > h¥ Æ S \ 1 p q` ¦ } H © E Ó ü t s | ¨ c à º e .
s
Qô Ç 7 H o & h q ` ¦ K è ¦ ( É Ó' r Ó ý t Y Us
`
¦ ] j % i . ( É Ó' r Ó ý t Y Us É r l ï r > _ ¨ 8 õ
&
ñ ` ¦ z ´r ç ß Ü ¼ Ð Ð# × ¦ Ã º e % 3 . 7 £ ¤, y y _ Ð b
#
Q Õ ªa Ë >[ þ t_ ' a ' a > \ ¦ ~ 1 > ³ ð & ³K è q à º e > ) a
כ
s . ( É Ó' r Ó ý t Y Us É r §õ " f Õ ªa Ë >s Ð# Å Ò H
7 H o & h q ` ¦ x ¦ l ï r > ¨ 8 0 p x§ 4 s  Ò7 á ¤ô Ç < ÆÒ q t
\
> C ¸_ s K \ ¦ Z } s H à ºé ß ` ¦ ] j/ B N½ + É Ã º e .
t ë ß , ( É Ó' r Ó ý t Y Us É r ] j s B Ä º # Q§ > . E m
B js s 1 l x% ò © õ ² ú o à º < Æ& h · ú ¦o 7 £ § \ l ì ø ÍK
"
f ¹ ¡ §f . z ´r ç ß \ ³ ð & ³K l M :ë H \ CPU\ Á º o
\ ¦ Å Òt · ú § H · ú ¦o 7 £ § ¢ ¸ô Ç > hµ 1 ÏK ô Ç . s Qô Ç & h M
:ë H \ ² D G ? /& h Ü ¼ Ð ² D G ü @& h Ü ¼ Ð ¸ õ < Æ §Ã º6 x r Ó ý t Y U s
] j \ ' aô Ç 7 Hë H É r ¹ 1 Ô Ðl # Q 9î r כ s .
"
f s ì r \ @ /K Ð U · É r ' a d ` ¦ t ¦ ª | 9 _ ( É
Ó' r Ó ý t Y Us ] j \ ¸§ 4 ` ¦ l Ö ¦ # ô Ç .
Y c
p w à U Ø ô
[1] Callison, P. L. and Wrught, E. L., ERIC No.
ED360171 (1993).
[2] Barab. S. A., Hay. K. E., Barnett. M. and Keating.
T., J. R. Sci. Educ, 37, 719 (2000).
[3] Finegold, M. and Pundak, D., The Australian Science
Teachers Journal, 36, 76 (1990).
Development of 3-Dimensional Simulation Code Regarding the Orbital Motion of the Earth and the Moon under the Transformations of
Different Observational Reference Frames
Dong-Jun Lee and Sang-Nyeon Kim
∗Department of Physics Education, Korea National University of Education, Cheong Won 363-791 (Received 19 Jun 2003)
Pictures of the orbital motion of the earth and the moon, which are presented in secondary-school textbooks are drawn with different observational reference frames by necessity, the relationships between the different observational frames is not clear for the student, understanding of the rela- tionship between different frames mainly depended on each student’s imagination. To reduce the difficulty in understanding the orbital motion of the earth and the moon, we categorized the pictures of that motion which are presented in current secondary-school science textbooks in korea, and we used Java language to develop on educational 3-dimensional
computer code that could easily explain the relationships between the motions in different ob- servational reference frames. The main characteristics of the developed simulation code is that it has feasible operational environments for transforming between different observational frames for secondary-school students. As a results, an experimental group that received instruction with the newly developed simulation code showed significant improvement in concept accomplishment compared with a control group that received instruction with traditional materials.
PACS numbers: 01.50.H+
Keywords: Ovservational reference systems, 3-Dimensional simulation code
∗