TI/Programowanie dla Fizyków Medycznych:Kolokwium2

powrót: Programowanie dla fizyków medycznych

Kolokwium 2

19.01.2018

Zdefiniuj klasę opisującą wektor magnetyzacji woksela w trzech wymiarach.

Parametry nieobowiązkowe konstruktora: Bezwzględna wartość wektora magnetyzacji [math]M[/math], domyślna wartość to 20; kąt [math]\theta[/math] odchylenia od pionu, domyślna wartość to 0; kąt [math]\phi[/math] obrócenia wokół osi Z, domyślna wartość to 0. (czyli wektor magnetyzacji we współrzędnych sferycznych)

Pozostałe metody:

1. Metoda bez parametrów zwracająca współrzędne magnetyzacji w układzie sferycznym [math]M, \theta, \phi[/math].
2. Metoda bez parametrów zwracająca współrzędne magnetyzacji w układzie kartezjańskim, [math]M_x=M \sin \theta \cos \phi, M_y=M \sin \theta \sin \phi, M_z=M \cos \theta[/math].
3. Metoda zwiększająca kąt [math]\theta[/math] o wartość [math]\alpha[/math] podaną jako parametr (w stopniach), jednocześnie ustawiająca kąt [math]\phi[/math] na zero.
4. Metoda zwiększająca kąt [math]\phi[/math] o wartość podaną jako parametr.
5. Metoda rysująca (wykorzystując cv2) na macierzy tła przekazanej jako parametr rzut wektora magnetyzacji (w żółtym kolorze) o współrzędnych [math](M_x, M_z)[/math], przyjmując jako swój początek współrzędne na obrazie przekazane jako drugi parametr.
6. Metoda magiczna, która pozwala wykonać polecenie m3=m1+m2, gdzie m1, m2 i m3 byłyby obiektami wektora magnetyzacji. Warto pamiętać, że dodawanie do siebie dwóch wektorów najprościej dokonuje się we współrzędnych kartezjańskich, z których można wrócić do współrzędnych sferycznych wykorzystując wzory [math]M=\sqrt{M_x^2+M_y^2+M_z^2}, \phi=\rm{arctg}\frac {M_y}{M_x}, \theta=\arccos\frac {M_⁡z} {M}[/math]
7. Metoda magiczna pozwalająca wypisać w eleganckiej formie współrzędne wektora magnetyzacji poleceniem print(m), gdzie m jest obiektem wektora magnetyzacji.

Program:

• Stworzyć trzy obiekty zdefiniowanej klasy. Wyświetlić je obok siebie na wspólnym granatowym tle.
• W nieskończonej pętli obracać wektory magnetyzacji w każdym kroku zmieniając kąt [math]\phi[/math] o 10 stopni pierwszego wektora, o kąt 11 stopni - drugiego, o kąt 12 stopni - trzeciego i po każdym obrocie wyświetlać na nowo. Przed kolejnym krokiem pętli odczekać 100 milisekund.
• Pod spodem powinien być wyświetlany wektor magnetyzacji będący sumą trzech poprzednich.
• Jeśli użytkownik naciśnie Escape, program powinien zakończyć działanie, zamykając wszystkie okna graficzne.
• Naciśnięcie "+" lub "-" powinno zwiększyć lub zmniejszyć kąt [math]\theta[/math] o 10 stopni, synchronizując na nowo wektory do kąta [math]\phi =0[/math]