Povray voor natuurkunde onderwijs

Tuesday, 13 July 2010 05:54

There are no translations available.

sphere1 Povray is een gratis computerprogramma waarmee fotorealistische tekeningen gemaakt kunnen worden. Enkele natuurkundige aspecten rond licht kunnen uitstekend worden weergegeven. Daarnaast is het een mooi voorbeeld van toepassing van natuurkunde op een onverwacht gebied.

Een combinatie van creativiteit, wiskunde en natuurkunde.

Ruimtelijk inzicht

Spectaculaire resultaten behalen is niet moeilijk. Wel vergt het gebruik van Povray een behoorlijke portie ruimtelijk inzicht. De werking is gebaseerd op een aantal fundamentele wiskundige en natuurkundige principes.

Povray wordt aangestuurd vanuit een tekstbestand. In het tekstbestand staan positie, grootte en eigenschappen van objecten, lichtbronnen en camera. Om bovenstaande tekening te maken is het volgende tekstbestand gebruikt.

#include "glass.inc"
#include "textures.inc"

camera {  location <1.0, 4.5, -4.0>
   direction 2.4*z
   look_at   <0.5, 0.4, -0.2> }

sky_sphere { pigment {color rgb <0.4,0.4,1>} }

light_source {<-90, 110, -70>, 1.5 }

plane { y, -1
  pigment {color rgb <1,1,1> }
  finish {Dull ambient 0.1}
  normal {dents 0.3 scale 0.1} }

object { sphere {<0,0,0> 1}
   material {
   texture {T_Glass3 normal {crackle 2 scale 0.30} }
   interior {I_Glass} } }

Omdat de basis van de tekening zo eenvoudig is kan een kleine aanpassing in het tekstbestand zorgen voor spectaculaire resultaten. In de volgende afbeelding is het grondvlak vervangen door een afbeelding van een wereldkaart.

sphere2

Natuurkunde

Povray is gebaseerd op natuurkundige principes en maakt gebruik van reflectie- en refractie-regels. De loop van een lichtstraal, maar ook focus van een lens kan zichtbaar gemaakt worden. In onderstaand voorbeeld is drie keer dezelfde scene afgebeeld. Het focusvlak van de camera is steeds anders gekozen. Het verschil is subtiel.

Povray gebruiken

Installatiebestanden en uitgebreide informatie zijn te vinden op www.povray.org. Oudere versies (te vinden op dezelfde website) kunnen standalone worden geïnstalleerd op een USB stick.

Neem contact met me op voor meer informatie over Povray voor het onderwijs en een lespakket.