кандидат педагогических наук;
candidate of pedagogical sciences;
Кратким историческим экскурсом в графику геометрии многомерных пространств в начале стати, уточняется проблема – необходимость уменьшения количества геометрических действий, выполняемых при изображении многомерных объектов. В основу решения проблемы, ставятся свойства геометрических фигур, носящих название N-симплексы, количество вершин которых равно N + 1, где N выражает их размерность. Центр тяжести (центроид) N-симплекса находится в точке, делящей отрезок прямой линии, соединяющей центроид (N – 1)-симплекса, содержащегося в нем с противоположной вершиной на 1:N. Это свойство сохраняется в параллельной проекции (аксонометрии) симплекса на плоскости чертежа, что позволяет решение задачи на определение центроида симплекса в ее аксонометрии возложить на механизм, представляющий собой особую сборку из пантографов (изобретение автора) с коэффициентами подобия 1:1, 1:2, 1:3, 1:4, …, 1:N. Далее устанавливается, что пространственное место точки N-мерного пространства совпадает с центроидом симплекса, вершины которого расположены на ее N-кратных (барицентрических) координатах. В аксонометрии концы обоих звеньев первого пантографа и концы только длинных звеньев остальных вставляются в точки, указывающие на проекции ее барицентрических координат и узел механизма, служащий как детерминатор, графически отмечает аксонометрическое место точки, заданной своими координатами по осям х1, х2, х3, … хN. Поступательное движение стержней суппортов независимо друг от друга может приблизить или удалить барицентрические координаты точки по отношению начала координат, тем самым назначая соответствующие аксонометрические места центру тяжести симплекса, меняющего свою форму в зависимости от занимаемых мест его точек в координатных осях. А это есть аксонограф N-мерного пространства, управляемый числовой программой. Последнее положение указывает на возможность использования уравнений геометрических объектов многомерных пространств, даваемых в соответствующей литературе для автоматического вычерчивания чертежей — при составлении таких программ.
A brief historical excursion into the graphics of geometry of multidimensional spaces at the paper beginning clarifies the problem – the necessary to reduce the number of geometric actions performed when depicting multidimensional objects. The problem solution is based on the properties of geometric figures called N- simplexes, whose number of vertices is equal to N + 1, where N expresses their dimensionality. The barycenter (centroid) of the N-simplex is located at the point that divides the straight-line segment connecting the centroid of the (N–1)-simplex contained in it with the opposite vertex by 1: N. This property is preserved in the parallel projection (axonometry) of the simplex on the drawing plane, that allows the solution of the problem of determining the centroid of the simplex in its axonometry to be assigned to a mechanism which is a special Assembly of pantographs (the author's invention) with similarity coefficients 1:1, 1:2, 1:3, 1:4,...1:N. Next, it is established, that the spatial location of a point in N-dimensional space coincides with the centroid of the simplex, whose vertices are located on the point’s N-fold (barycentric) coordinates. In axonometry, the ends of both first pantograph’s links and the ends of only long links of the remaining ones are inserted into points indicating the projections of its barycentric coordinates and the mechanism node, which serves as a determinator, graphically marks the axonometric location of the point defined by its coordinates along the axes х1, х2, х3 … хN.. The translational movement of the support rods independently of each other can approximate or remote the barycentric coordinates of a point relative to the origin of coordinates, thereby assigning the corresponding axonometric places to the simplex barycenter, which changes its shape in accordance with its points’ occupied places in the coordinate axes. This is an axonograph of N-dimensional space, controlled by a numerical program. The last position indicates the possibility for using the equations of multidimensional spaces’ geometric objects given in the corresponding literature for automatic drawing when compiling such programs.