基于指數分布的隨機性平面曲線可視化研究

盧 彪佛山科學技術學院數控技術研究室，廣東佛山 528000

基于指數分布的隨機性平面曲線可視化研究

盧 彪
佛山科學技術學院數控技術研究室，廣東佛山 528000

指數分布常被用來描述世界上實體的壽命，從廣義上講，也可以用來描述能量的耗散。本文采用AutoCAD.NET的二次開發(fā)技術把二維平面點的可視化問題從非隨機點擴展到隨機點，并使用指數分布嘗試模擬質點運動軌跡中受到某場的作用而產生能量的耗散。

指數分布；二維隨機平面點；可視化；AutoCAD.NET

在以往的曲線的可視化的研究方面，大多數都集中在確定性的，隨機性、模糊性的可視化研究比例卻很少。本文使用AutoCAD.NET技術，對基于指數分布的二維隨機平面點可視化問題進行了初步的探討研究，在工業(yè)產品圖案設計方面具有一定的參考價值。

1 指數分布

指數分布是數理統計中最重要的連續(xù)性分布之一，它是一個隨機變量只可能取非負實數的分布，所以指數分布常被稱為“壽命”分布.諸如電子原件使用壽命，動物的壽命，通話時長等都可以假定服從指數分布.［1］

指數分布的分布函數如下：

指數分布的數學期望與方差如下：

2 AutoCAD.NET二次開發(fā)及其可視化技術

眾所周知，對AutoCAD進行二次開發(fā)用到的主要工具有ObjectARX、VBA和Lisp，但它們的優(yōu)缺點是顯而易見的：ObjectARX功能強大，編程效率高，但它的缺點是編程者必須掌握VC++，而這門語言非常難學；VBA和Lisp雖然簡單易上手，但它們對于開發(fā)大型的程序好像無能為力。而.NET則結合了VC++功能強大與VBA易用的特點，可以非常快速地開發(fā)出功能強大的AutoCAD程序［3］。因此，在綜合各種二次開發(fā)工具的特點后，決定使用AutoCAD.NET進行二次開發(fā)［3-15］。

先簡單介紹AutoCAD數據庫的基礎知識。AutoCAD數據庫至少包含9個符號表（塊表、層表、文字樣式表、線型表、視圖表、UCS表、視口表、注冊應用程序表、標注樣式表）。一個表可能包含多條記錄，也可能不包含任何記錄。

實體包含在塊表記錄中，要創(chuàng)建一個圖形對象，需要遵循下面的基本步驟：

1）得到創(chuàng)建對象的圖形數據庫。

2）在內存中創(chuàng)建實體類的一個對象。

3）打開圖形數據庫的塊表。

4）打開一個存儲實體的塊表記錄（通常繪圖都在模型空間進行），所有模型空間的實體都存儲在塊表的“模型空間”記錄中。

5）將該對象添加到塊表記錄中。

把實體存儲在“模型空間”記錄中后，打開AutoCAD，裝載被寫入程序的dll文件，然后就能在我們常見的AutoCAD模型空間中看到我們編寫的實體了。

3 程序結構

程序結構總結起來，可以分為五步（如圖1）。

圖1 程序結構圖

4 圖形的生成

根據不同曲線的參數方程，生成的圖形也有所不同。1）X方向為指數分布Y方向為均勻分布。

此時并不構成曲線，圖形如圖2。

圖2 X方向為指數分布Y方向為均勻分布

X方向為均勻分布Y方向為指數分布的圖形類似，不再贅敘。

2）X方向為指數分布Y方向為指數分布。

此時并不構成曲線，圖形如圖3。

圖3 X方向為指數分布Y方向為指數分布

3）圓。

圓的參數方程為：

生成的圖形如圖4。

圖4 圓

4）橢圓。

橢圓的參數方程為：

生成的圖形如圖5。

圖5 橢圓

5）雙曲線。

雙曲線的參數方程為：

生成的圖形如圖6。

圖6 雙曲線

6）心形線。

心形線的極坐標方程為：

生成的圖形如圖7。

圖7 心形線

7）阿基米德螺旋線。

阿基米德螺旋線的極坐標方程為：

生成的圖形如圖8。

圖8 阿基米德螺旋線

8）伯努利雙紐線。

伯努利雙紐線的極坐標方程為：

生成的圖形如圖9。

圖9 伯努利雙紐線

9）三葉玫瑰線。

三葉玫瑰線的極坐標方程為：

生成的圖形如圖10。

圖10 三葉玫瑰線

5 結論與展望

本文展示了基于指數分布的一系列常見平面曲線的二維隨機平面點的圖案，對工業(yè)產品圖案設計方面具有一定的參考價值。筆者將在后續(xù)的研究中，繼續(xù)挖掘其中各細節(jié)的知識點，期待能對圖形可視化的應用領域做出一點貢獻。

［1］文小波.指數分布在截尾數據下參數的區(qū)間估計［J］.佳木斯大學學報，2014，32（6）：960-961.

［2］吳松飛，劉曉.雙截尾指數分布的統計性質［J］.綿陽師范學院學報，2012，31（2）：13-15.

［3］曾洪飛，盧擇臨，張帆.AutoCAD VBA&VB.NET開發(fā)基礎與實例教程［M］.2版.北京：中國電力出版社，2008.

［4］李冠億.深入淺出AutoCAD.NET二次開發(fā)［M］.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2012.

［5］李世國.AutoCAD高級開發(fā)技術：ARX編程及應用［M］.北京：機械工業(yè)出版社，1999.

TH12

A

1674-6708（2016）168-0129-03

盧彪，在讀碩士研究生，研究方向為AutoCAD二次開發(fā)。