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VPython – Programmation 3D pour le commun des mortels

VPythonstonehenge
Programmation 3D pour
le commun des mortels

 

 

VPython facilite la création d'écrans et d'animations 3D navigables, même pour ceux qui n’ont pas une grande expérience dans la programmation. Parce qu'il est basé sur Python, il a également beaucoup à offrir pour les programmeurs expérimentés et les chercheurs.
Pour une introduction rapide, consultez ces vidéos sur YouTube:

Comment commencer à utiliser VPython

Nouveau sur Python et / ou VPython? GlowScript VPython est un bon endroit pour démarrer:

Allez sur glowscript.org et créez votre compte

  • Vous devriez voir la phrase "Vous êtes connecté en tant que "yourusername" et vos programmes sont ici." Cliquez sur "here".
  • Cliquez sur "Create New Program". Nommez-le "box". Sous la ligne
    Glowscript 2.4 VPython
    tapez ceci:
    box()

Ensuite, cliquez sur "Exécuter ce programme". Vous verrez une boîte blanche sur fond noir

  • Utilisez le bouton droit (ou CTRL-glisser le bouton gauche) de la souris pour faire pivoter la caméra pour afficher la scène sous différents angles.
  • Pour faire un zoom avant et arrière, utilisez deux boutons, ou ALT / OPTION-glisser ou la molette de défilement de la souris. Écran tactile: faites glisser ou deux doigts en rotation; Pincer / étendre pour zoomer.
  • Cliquez sur "Help" pour voir quels objets graphiques sont disponibles.

Utilisateur expérimenté de Python / VPython? Jupyter VPython utilise le très populaire environnement de programmation professionnel IPython / Jupyter :

    • Installez la distribution Python Continuum Anaconda (ou Enthought Canopy). Nous vous recommandons de choisir Anaconda avec Python 3.4 ou une version supérieure, surtout si vous avez déjà installé "Classic" VPython / Python 2.7 sur votre machine (Canopy utilise Python 2.7). Si vous êtes un expert Python, vous pouvez installer les modules IPython et Jupyter dans votre installation Python actuelle; Voir jupyter.org.
    • Dans l’onglet Power Shell ou Command Prompt (Windows) ou Terminal (Mac / Linux) exécutez cette commande, ce qui installera Jupyter VPython pour Python 2.7, 3.4, 3.5, or 3.6:
      pip install vpython
    • Il y aura fréquemment des mises à jour de ce module. Vous pouvez obtenir la dernière version de la façon suivante:
      pip install vpython –upgrade
    • Créer un bloc-note Jupyter: il existe deux façons de démarrer un bloc-notes Jupyter. Dans un terminal, exécutez "jupyter notebook". Ou (en fonction du système d'exploitation que vous utilisez), double-cliquez sur l'icône "Jupyter Notebook" qui s'affiche comme l'un des outils liés à Anaconda. À droite, il y a un menu déroulant pour créer un nouveau bloc-notes, et si vous choisissez "VPython", vous obtiendrez les importations suivantes (vous pouvez modifier le type de bloc-notes dans Kernel > Change kernel):
      from __future__ import division, print_function
      from math import *
    • Ecrire un programme test: Ce court programme affichera une boîte blanche sur fond noir:
      from vpython import *
      box()
    • Exécuter un programme VPython: Cliquez dans la première cellule (contenant l'instruction d'importation vpython), puis cliquez sur l'icône exécuter, un triangle tourné vers la droite qui touche une ligne verticale. Actuellement, pour redéployer un programme VPython, vous devez cliquer sur l'icône de la flèche circulaire pour "redémarrer le noyau", puis cliquer sur le bouton en surbrillance rouge, puis cliquer sur la première cellule, puis cliquer sur l'icône exécuter. Il est destiné à rendre cela beaucoup plus simple à l'avenir en personnalisant le bloc-notes Jupyter.
    • La rotation et le zoom de la caméra sont identiques à ceux de GlowScript VPython; voir plus haut.
    • Documentation: Consultez l’aide GlowScript VPython Help pour la documentation La seule fonctionnalité de GlowScript pas encore implémentée est l'interaction du clavier, en attendant une compréhension de la relation aux entrées de clavier traitées par le bloc-notes Jupyter.
    • Programme démo: Voici un fichier zip avec un ensemble de programmes de démo qui incluent maintenant l'utilisation des mêmes contrôles disponibles dans GlowScript VPython (bouton, bouton radio, case à cocher, curseur et menu).
    • Exécuter des programmes démo à distance: il existe un package Binder de certains programmes de démonstration, qui vous permet d'exécuter des programmes Jupyter VPython, même sur des ordinateurs ou des appareils mobiles qui ne disposent pas de Python. Voici l’explication du mécanisme Binder. Étant donné que les serveurs Binder sont partagés entre un grand nombre de personnes, les performances peuvent varier considérablement d'une journée à l'autre et d'une heure à l'autre.
    • Utiliser conda pour installer VPython: Matt Craig fournit une autre façon d'installer sur Anaconda. Pour les utilisateurs qui N’ONT PAS le package Classic VPMon Anaconda installé: "conda install -c vpython vpython". Pour passer à une version ultérieure, exécutez "conda update -c vpython vpython".
    • Ceux qui ont Classic VPython installé et veulent le conserver devraient plutôt créer un nouvel environnement pour essayer le nouveau VPython: "conda create -c vpython -n vpython_jup_env vpython python". Après avoir créé le nouvel environnement, vous devrez l'activer pour essayer le nouveau VPython.

Comment GlowScript VPython et Jupyter VPython diffèrent de Classic VPython

• Les vecteurs doivent etre représentés comme vector(x,y,z) ou vec(x,y,z), pas comme (x,y,z).
• Le nom display a été changé en canvas (pour des raisons techniques).
• Le nom gdisplay a été change en graph.
• Les objets curve et points ont un nouvel ensemble de méthodes.

Dans l'aide de VPython sous glowscript.org, il y a un programme de conversion pour convertir de la syntaxe Classic à GlowScript; Il fait un travail imparfait mais utile pour faire face aux principales différences.

Pour télécharger Classic VPython:

• Cliquez sur l'option de téléchargement appropriée sur cette page et suivez les instructions. La rotation et le zoom de la caméra sont identiques à ceux de GlowScript VPython, sauf que ni le toucher ni la roulette de défilement de la souris ne sont pris en charge
• Classic VPython restera disponible, mais ne sera plus mis à jour.

Plus d'informations sur VPython et les développements futurs

Voici une description du plan pour le développement futur de VPython.

Descriptions des options de VPython Classique disponibles en haut de la marge de gauche:

Autre:

  • A l’aide des outils de trinket.io il est facile d'ajouter à la fois l'édition et l'exécution de GlowScript VPython à vos propres pages Web. Rhett Allain dans son blog de physique pour le magazine Wired a montré des exemples de ceci.
  • Jay Wang a publié une galerie de photos et de films d'une variété de programmes intéressants de VPython.
  • Un entretien podcast avec Ruth Chabay et Bruce Sherwood sur l'histoire de VPython.
  • Une affiche sur la relation entre GlowScript VPython et Jupyter VPython
  • VIDLE: alternative à IDLE qui résout des problèmes importants.
  • Matière & Interactions: Introduction à la physique en utilisant VPython

Quelques manuels de niveau avancé dans lesquels VPython est utilisé:

Ecrivez à l’adresse bruce.sherwood@gmail.com si vous ne trouvez pas ce dont vous avez besoin ou pour nous dire comment vous utilisez VPython.

Le développement de VPython a été soutenu en partie par la National Science Foundation