【 万圣节的南瓜头】-将计算思维带入数学课堂

数学篇

南瓜是万圣节的标志性象征. 南瓜是橘黄色的，所以橘黄色也成了传统的万圣节颜色.

用南瓜雕制南瓜灯也是一个万圣节传统，其历史也可追溯到爱尔兰。传说有一个名叫杰克的人非常吝啬，因而死后不能进入天堂，而且因为他取笑魔鬼也不能进入地狱，所以，他只能提着灯笼四处游荡，直到审判日那天。于是, 杰克和南瓜灯便成了被诅咒的游魂的象征。

人们为了在万圣节前夜吓走这些游魂，用南瓜雕刻成可怕的面孔来代表提着灯笼的杰克. 现在，如果在万圣节的晚上人们在窗户上挂上南瓜灯就表明那些穿着万圣节服装的小鬼们可以来敲门捣鬼要糖果。

在这次课堂中, 我们用 Wolfram 语言来"雕刻"一个南瓜头来.

代码修改自: Wolfram 官方博文

步骤一

首先绘制出南瓜的形状, 这里使用了 RegingPlot3D 来在绘制三维空间中不等式命令.

步骤二

再给南瓜加上一个小叶柄, 用了 Tube 管状的图形基元.

步骤三

下面需要对南瓜上面进行一下镂空的操作, 还需要考虑用不等式来进行. 不过我们先在二维平面进行编写, 比如想要绘制鬼脸的左眼, 就要三个不等式进行或运算的联立. 这里用动态的模型来说明整个过程.

步骤四

鬼脸的嘴部, 也用类似的方法, 用几个三角形的与操作来实现.

步骤五

现在可以把整个鬼脸都绘制出来了.

步骤六

如果在三维中, 最后的效果是这样. 好像还缺了点什么, 对滴, 里边蜡烛发出的光!

步骤七

Wolfram 语言中可以非常逼真的模拟出各种颜色的光线出来.

上面就是利用 Mathematica (Wolfram语言) 创造出来动手中绘制南瓜头的数学课堂例子. 如果老师您有更好的创意需要展示, 不妨与我联系, 咱们一起去把它实现出来,

好了, 现在让我们在下一篇的计算思维课堂再见. 这里感谢各位每一位看到这里的老师和朋友!

Happy Hallowee!