 | Это служебный список статей, созданный для координации работ по развитию темы. Данный шаблон не устанавливается на информационные списки и глоссарии. |
Сравнение интерактивных геометрических систем
Лицензирование и поддерживаемые платформы
Следующие таблицы представляют сведения о лицензии, по которой распространяется программное обеспечение и поддерживаемые операционные системы.
Программы 2D
Таблица 1. Лицензирование и поддерживаемые платформы двухмерных ИГС
ПО
|
Лицензия
|
Платформы
|
Euklid DynaGeo
|
Условнобесплатная
|
Windows
|
Euklides
|
Условнобесплатная
|
Windows
|
JSXGraph
|
LGPL
|
Windows, Linux, Mac OS X
|
Kgeo
|
GPL
|
Linux
|
Kig
|
GPL
|
Linux
|
DrGeo
|
GPL
|
Linux, Mac OS X
|
KmPlot
|
GPL
|
Linux, Mac OS X
|
CaRMetal
|
GPL
|
Windows, GNU Linux, Mac OS X
|
OpenEuclide
|
GPL
|
Windows, Linux
|
C.a.R.
|
GPL
|
Windows, Linux, Mac OS X
|
Eukleides
|
GPL
|
Windows, Linux, Mac OS X
|
GeoGebra
|
GPL
|
Windows, Linux, Mac OS X
|
GeoNext
|
GPL
|
Windows, Linux, Mac OS X
|
GeoProof
|
GPL
|
Windows, Linux, Mac OS X
|
GeoView
|
GPL
|
Windows, Linux, Mac OS X
|
KSEG
|
GPL
|
Windows, Linux, Mac OS X
|
iGeom
|
Freeware
|
Linux, Windows, Mac OS X
|
Tabulae
|
Freeware
|
Linux, Windows, Mac OS X (Java)
|
Geometrix
|
Freeware
|
Windows
|
GCLC
|
Freeware
|
Windows, Linux
|
MathKit
|
Коммерческая
|
Linux, Windows, Mac OS X (Java)
|
The Geometer’s Sketchpad
|
Коммерческая
|
Linux, Windows, Mac OS X (Java)
|
Apollonius
|
Коммерческая
|
iPhone/iPod Touch
|
GEUP
|
Коммерческая
|
Windows
|
Geometry Expressions
|
Коммерческая
|
Windows, Linux, Mac
|
Cinderella
|
Коммерческая
|
Windows, Linux, Mac OS X (Java)
|
Cabri Geometry
|
Коммерческая
|
Windows, Mac OS X
|
Géoplan
|
Бесплатная
|
Windows
|
Defi
|
Неизвестно
|
Windows
|
Geometric Supposer
|
Неизвестно
|
Windows
|
Mentoniezh
|
Неизвестно
|
Windows
|
Isard
|
Неизвестно
|
Windows
|
WinGeom
|
Неизвестно
|
Windows
|
Gambol
|
Неизвестно
|
Windows, Linux, Mac OS X
|
Geometry Expert (GEX)
|
Неизвестно
|
Windows, Linux, Mac OS X
|
Geometry Explorer
|
Неизвестно
|
Windows, Linux, Mac OS X
|
GRACE
|
Неизвестно
|
Windows, Linux, Mac OS X
|
Jeometry
|
Неизвестно
|
Windows, Linux, Mac OS X
|
Baghera
|
Неизвестно
|
Windows
|
Cabri-Euclide
|
Неизвестно
|
Windows
|
Geolog
|
Неизвестно
|
Windows
|
Geometry Tutor
|
Неизвестно
|
Windows
|
Программы 3D
Таблица 2. Лицензирование и поддерживаемые платформы трехмерных ИГС
ПО
|
Лицензия
|
Платформы
|
Archimedes Geo3D
|
Условнобесплатная
|
Windows/Mac OS X/Linux
|
Cabri 3D
|
Коммерческая
|
Windows/Mac OS X
|
Geometria
|
GPL
|
Windows, Linux, Mac OS X
|
GeomSpace
|
GPL
|
Windows, Linux, OpenSolaris
|
GeomView
|
LGPL
|
Unix
|
Géospace
|
Бесплатная
|
Windows
|
GEUP 3D
|
Коммерческая
|
Windows
|
Yenka 3D Shapes
|
Коммерческая
|
Windows
|
Как видно из представленных таблиц, достаточно большое количество систем распространяются бесплатно, с открытым исходным кодом по лицензии GPL.
Основные возможности программ
Следующая таблица представляет более детальное сравнение программ по функциональным возможностям.
Таблица 3. Основные возможности программ
ПО
|
Вычисления
|
ГМТ
|
Анимация
|
Скрипты
|
Проверка
|
Экспорт для Web
|
Многоязычность
|
Дополнительно
|
Cabri II Plus
|
+
|
+
|
+
|
+
|
+ (модуль)
|
+
|
+
|
|
C.a.R.
|
+
|
+
|
+
|
+
|
+
|
+
|
+
|
|
Cinderella
|
+
|
+
|
+
|
+
|
+
|
+
|
+
|
Несколько геометрий, поддержка физики
|
GCLC
|
+
|
+
|
+
|
+
|
+
|
-
|
-
|
Удобочитаемые доказательства, поддержка 3D
|
GeoGebra
|
+
|
+
|
+
|
+ (JavaScript)
|
+ (JavaScript)
|
+
|
35 языков
|
Алгебраические преобразования
|
Geometria
|
+
|
+
|
+
|
-
|
+
|
+
|
+
|
Двух-ролевая модель (ученик — учитель)
|
Geometrix
|
+
|
+
|
+
|
-
|
+
|
-
|
-
|
Интерактивные доказательства, проверка чертежей
|
GeoNext
|
+
|
-
|
+
|
?
|
?
|
?
|
+
|
Доступно как web-приложение
|
Géoplan-Géospace
|
+
|
+
|
+
|
+
|
-
|
+ (activeX)
|
+
|
Ряды, 2D и 3D, легко читаемый формат файла
|
GeoProof
|
+
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
Автоматические формальные доказательства
|
GEUP
|
+
|
+
|
+
|
?
|
-
|
-
|
+
|
|
iGeom
|
+
|
+
|
-
|
+
|
+
|
+
|
+
|
Рекуррентные скрипты
|
Kig
|
+
|
+
|
-
|
+ (Python)
|
-
|
-
|
+
|
|
Sketchpad
|
+
|
+
|
+
|
+
|
-
|
+ (ограничено)
|
+
|
Функции и графики, математическая нотация
|
Tabulae
|
+
|
+
|
-
|
-
|
-
|
+
|
+
|
Групповое взаимодействие через интернет
|
Cabri 3D
|
+
|
-
|
+
|
-
|
-
|
+ (ограничено)
|
+
|
|
Archimedes Geo3D
|
+
|
+
|
+
|
-
|
-
|
-
|
-
|
Пересечение ГМТ
|
GEUP 3D
|
+
|
+
|
-
|
-
|
-
|
-
|
+
|
|
В последующих сравнениях в деталях рассмотрим перечисленные в данной таблице и некоторые другие функциональные возможности программ.
Макросы
Далее мы детализируем возможности программ относительно построения макросов.
Таблица 4. Возможности программ по макросам
ПО
|
Поддержка рекурсивности
|
Сохранение макросов
|
Cabri II Plus
|
+
|
+
|
GCLC
|
-
|
-
|
GeoGebra
|
+
|
+
|
Géoplan-Géospace
|
+
|
+
|
iGeom
|
+
|
+
|
Kig
|
?
|
+
|
KSEG
|
+
|
+
|
Sketchpad (GSP)
|
+ (итеративно)
|
+
|
Геометрическое место точек
Здесь мы рассматриваем возможности по работе с геометрическим местом точек (ГМТ).
Таблица 5. Возможности программ по операциям с ГМТ
ПО
|
Выбрать точку из ГМТ
|
Пересечение двух ГМТ
|
Cabri II Plus
|
+
|
+
|
C.a.R.
|
+
|
+
|
GeoGebra
|
+
|
-
|
Géoplan-Géospace
|
+
|
-
|
iGeom
|
+
|
-
|
Kig
|
+
|
-
|
Sketchpad (GSP)
|
+
|
-
|
Доказательства
Далее рассмотрим возможности, относящиеся к доказательствам геометрических теорем, решению задач
Таблица 6. Доказательные возможности программ
ПО
|
Интерактивные доказательства
|
Автоматические доказательства
|
Вероятностные доказательства
|
Cabri II Plus
|
-
|
-
|
+ в Cabri I
|
Cinderella
|
-
|
модуль
|
+
|
GCLC
|
-
|
+
|
-
|
Geometrix
|
+
|
+
|
-
|
Géoplan-Géospace
|
-
|
-
|
+
|
GeoProof
|
+
|
+
|
-
|
iGeom
|
-
|
-
|
+
|
Jeometry
|
-
|
+
|
-
|
Измерения и вычисления
В данной таблице детализируются возможности по измерениям и вычислениям
Таблица 7. Возможности программ по измерениям и вычислениям
ПО
|
Приблизительная точность
|
Арифметические выражения
|
Тригонометрические функции
|
Оператор «Если»
|
Проверка существования объекта
|
Cabri
|
+
|
+
|
+
|
+
|
-
|
C.a.R.
|
-
|
+
|
+
|
+
|
+
|
GCLC
|
-
|
+
|
+
|
+
|
+
|
GeoGebra
|
-
|
+
|
+
|
+
|
+ (JavaScript)
|
Geometria
|
-
|
+
|
+
|
-
|
-
|
Géoplan-Géospace
|
-
|
+
|
+
|
+
|
-
|
GeoProof
|
+
|
+
|
+
|
+
|
-
|
Geometrix
|
-
|
+
|
+
|
+
|
-
|
iGeom
|
-
|
+
|
+
|
-
|
-
|
Форматы экспорта графики
В следующей таблице приведены возможности программ по экспорту графики в различные форматы изображений.
Таблица 8. Форматы экспорта графики в различных системах
ПО
|
PNG
|
BMP
|
TIFF
|
GIF
|
SWF
|
SVG
|
EMF
|
Postscript
|
Pdf
|
C.a.R.
|
+
|
-
|
-
|
-
|
-
|
+
|
-
|
+
|
-
|
Cinderella
|
+
|
+
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
+
|
GCLC
|
-
|
+
|
-
|
-
|
-
|
+
|
-
|
+
|
-
|
GeoGebra
|
+
|
-
|
-
|
-
|
-
|
+
|
+
|
+
|
+
|
GeoProof
|
+
|
-
|
-
|
-
|
-
|
+
|
-
|
-
|
-
|
Kig
|
+
|
+
|
-
|
-
|
-
|
+
|
-
|
+
|
+
|
KmPlot
|
+
|
+
|
-
|
-
|
-
|
+
|
-
|
-
|
-
|
KSEG
|
+
|
+
|
-
|
-
|
-
|
+
|
-
|
?
|
-
|
Geometrix
|
-
|
+
|
+
|
+
|
+
|
+
|
-
|
-
|
-
|
iGeom
|
-
|
-
|
-
|
+
|
-
|
-
|
-
|
+
|
-
|
Свойства объектов
В данной таблице рассмотрены возможности программ по поддержке различных свойств геометрических объектов.
Таблица 9. Поддерживаемые свойства объектов в различных ИГС
ПО
|
Цвет
|
Заливка
|
Ширина
|
Прозрачность
|
Скрытие
|
Слои
|
Форма точки
|
Тип линии
|
Cabri
|
+
|
+
|
+
|
+
|
+
|
-
|
+
|
+
|
C.a.R.
|
+
|
+
|
+
|
+
|
+
|
+
|
+
|
+
|
GCLC
|
+
|
+
|
+
|
-
|
+
|
-
|
+
|
+
|
GeoGebra
|
+
|
+
|
+
|
+
|
+
|
+
|
+
|
+
|
Geometria
|
+
|
+
|
-
|
+
|
+
|
+
|
-
|
+
|
Géoplan-Géospace
|
+
|
+
|
+
|
+
|
+
|
-
|
+
|
+
|
Kig
|
+
|
+
|
+
|
-
|
+
|
-
|
+
|
+
|
GeoProof
|
+
|
-
|
+
|
-
|
+
|
+
|
+
|
+
|
Geometrix
|
+
|
+
|
+
|
-
|
+
|
-
|
+
|
+
|
iGeom
|
+
|
+
|
+
|
-
|
+
|
-
|
-
|
+
|
Как видно из таблиц, существующие системы обладают широким функционалом, поддерживают создание макросов, проверку корректности, различные свойства геометрических объектов, а также позволяют экспортировать созданные модели в виде растровых и векторных рисунков.
Список популярных систем интерактивной геометрии
Ниже мы перечислим сведения, собранные непосредственно по программным системам.
Программы 2D
Z.u.L. или C.a.R.
Z.u.L. или C.a.R. написан на Java и распространяется по лицензии GPL.
- Плюсы
- Многоплатформенность
- Многоязычность
- Построитель макросов,
- Разработка контрольных работ.
- Минусы
- Неудобная система измерений
- Неудобная работа с ГМТ (траекториями точек).
CaRMetal — бесплатная программа на Java, распространяется по лицензии GPL. Разрабатывается на основе C.a.R и предоставляет измененный пользовательский интерфейс.
Cabri II Plus
Cabri II Plus расширенный аналог GSP, а также прародитель всех остальных ИГС.
- Более полная поддержка ГМТ, включая нахождение точки пересечения двух ГМТ
- Совместимость с графическими калькуляторами
- Основан на исследовании образования
Cinderella
Cinderella — имеет значительные отличия от GSP, также написана на Java.
- Плюсы
- Решена проблема непрерывности
- Переключение между эллиптической, гиперболической и Евклидовой геометриями одним щелчком.
- Незначительные преимущества
- непрерывные углы
- мультиплатформенность
Новая версия, Cinderella 2, также включает имитацию физики и встроенный язык программирования. Также, на данный момент она поддерживает макросы, отрезки, вычисления, неточные функции, графики функций и т. д.
Euklid DynaGeo
Euklid DynaGeo условно-бесплатный аналог GSP для Windows
- Минусы
- Отсутствует функция экспорта модели для Web.
Eukleides
Eukleides, распространяется по лицензии GPL, является языком геометрического рисования
- Плюсы
- Минусы
- Отсутствует функция экспорта модели для Web
Dr Genius
Dr Genius — это попытка соединить программы Dr. Geo и Genius calculator.
Dr. Geo
Dr. Geo это свободнораспространяемая система интерактивной геоетрии, особенно значимая для школьников. В настоящий момент система Dr. Geo II полностью переписана для поддержки среды Squeak/Smalltalk.
- Плюсы
- Создание макросов
- Встроенный язык сценариев
- Программно определяемое автоматическое рисование
- Настраиваемый интерфейс
- Многоязычность
- Минусы
- Отсутствует функция экспорта модели для Web
Gambol
Gambol это ИГС для создания рисунков в Евклидовой геометрии.
GCLC
GCLC это ИГС для визуализации геометрических рисунков и обучения геометрии, а также для создания математических иллюстраций. В GCLC фигуры не рисуются, а описываются. Этот подход делает упор на тот факт, что геометрические построения являются абстрактными, формальными процедурами, а не фигурами. Конкретная фигура может быть сгенерирована на базе абстрактного описания. Поддерживаются несколько выходных форматов, включая LaTeX, SVG, PostScript. Программа включает встроенную систему доказательства геометрических теорем (основанную на методе площадей). GCLC доступна в версиях для Windows и Linux. WinGCLC это Windows версия GCLC с графическим интерфейсом и рядом дополнительных функциональных возможностей.
GeoGebra
GeoGebra
Geometer’s Sketchpad (Живая геометрия)
- Языки: Английский, Испанский, Датский, Русский, Корейский, Тайский, Традиционный и упрощенный китайский, Корейский, Литовский.
- Макросы: Поддерживаются
- Java-апплеты: Поддерживаются
- Анимация: Поддерживается
- ГМТ: Поддерживается, включая поддержку отдельных точек на ГМТ
- Контрольные работы: Не поддерживаются
- Измерения/Вычисления: Поддерживаются
- Платформы: Windows, Mac OS, TI-92+
- Доказательства: Не поддерживаются
Geometrix
Geometrix это бесплатная ИГС, написанная на языках Prolog и Free Pascal.
- Плюсы
- Позволяет учителю давать ученику конкретную геометрическую задачу с последующей проверкой системой решения ученика.
- Позволяет учителю программировать специфические предложения, подсказки и т. д. в письменной форме, устной или визуальной — в виде схем и короткометражной анимации разного сорта, которую учитель может хранить и встраивать в уроки в нужное время.
- Позволяет автоматически генерировать решения упражнений
- Позволяет ученикам решать задания и предоставляет автоматические подсказки на каждом шаге решения
- Автоматическое описание фигур на языке программирования.
- Динамические названия объектов: поддерживаются
- Анимация: поддерживается
- ГМТ: поддерживаются
- Решатель: поддерживается
- Контрольные работы: поддерживаются
- Измерения/Вычисления: поддерживаются
- Проверка построений: поддерживается
- Бесплатное программное обеспечение
- Минусы
- Отсутствуют макросы
- Отсутствует возможность публикации модели для Web.
Geonext
Geonext является свободным (GPL) аналгом GSP, написанным на Java и предлагает хорошие возможности для алгебраических вычислений (параметрические кривые, функции).
Géoplan-Géospace
- Плюсы
- Бесплатная лицензия
- Многоязычность (Французский, Английский, Немецкий, Итальянский)
- Формат файлов на человекопонятном языке. Есть возможность описания фигур в простых текстовых файлах так, как это описывается в математике.
- Макросы, пользовательские функции.
- Несколько представлений одной фигуры
- Web-экспорт, интерактивность.
- Встроенный скриптовый язык позволяет создавать проверочные условия для построений.
- Минусы
- только для Windows
- Экспорт для Web опирается только на ActiveX (таким образом, экспортированные модели пригодны для просмотра только в браузере Internet Explorer)
- Устаревший графический интерфейс.
GeoProof
GeoProof является свободнораспространяемой по лицензии GPL системой динамической геометрии, написанной на языке Ocaml.
- Плюсы
- Может импортировать XML-файлы, содержащие описание теорем
- Может проверять истинность теорем используя встроенные автоматические методы доказательства.
- Возможность подсказок в решение геометрических задач, используя встроенного помощника
- Может быть использовано для создания высококачественных фигур для LaTeX
- Динамические названия объектов
- Вычисления производятся используя приблизительную точность
- Возможность создания слоев объектов.
- Минусы
- Отсутствует поддержка ГМТ
- Нет макросов
- Отсутствует функция публикации геометрической модели для Web
GEUP
GEUP аналог GSP, имеющий уклон в сторону алгебраических исчислений.
- Языки: Английский, Французский, Немецкий, Итальянский, Португальский, Испанский.
- Макросы: Нет
- Java-апплеты: Нет
- Анимация: Нет
- ГМТ: Есть, с поддержкой точки на ГМТ
- Контрольные: Нет
- Измерения/Вычисления: Есть
- Платформы : Windows
- Решатель: Нет
GRACE
GRACE (Graphical Ruler And Compass Editor), аналог GSP, написанный на Java.
- Плюсы
iGeom
iGeom — Интрактивная Геометрия в Интернете, бесплатное ПО для изучения и преподавания геометрии (аналог GSP), написана на Java.
- Плюсы
- Многоплатформенность
- Многоязычность
- Макросы, включая рекурсивные
- Контрольные работы.
Isard
Isard — это система интерактивной геометрии, изначально написанная на языке Smalltalk. Последняя версия работает только под управлением системы VisualWorks 7.
Kig является свободным (GPL) аналогом GSP для окружения рабочего стола KDE, в этой программе упор делается на алгебраические исчисления, она является частью проекта KDE Edutainment.
- Плюсы
- Может открывать файлы Kgeo, Kseg, Dr. Geo и Cabri Geometry.
- Встроенная поддержка различных типов конических и кубических сечений
- Базовая дифференциальная геометрия: линия тангенса, центр кривой, касательные к окружности.
- Трансформации включают проекцию.
- Многоугольники (включая звездные многоугольники) с некоторыми операциями (пересечение многоугольников или линии и многоугольника, выпуклые многоугольники, центр масс.
- Минусы
- Неудобные инструменты построения модели.
- Приложение работает в различных режимах: необходимо помнить, в каком режиме находится пользователь (нормальный, построение, перемещение и т. д.)
- Отсутствует поддержика публикации геометрических моделей для Web
KmPlot
KmPlot — это построитель математических функций, распространяемый по лицензии GPL. В его составе имеется мощный математический анализатор и точный графопостроитель. Поддерживает одновременное построение нескольких функций и комбинирование функций для построения новых. Поддерживает функции с параметрами и функции в полярных координатах. Доступно несколько режимов сетки.
- Плюсы
- Мощный математический анализатор
- Точное построение и печать графиков
- Различные типы построителей (функциональные, параметрические, полярные)
- Настройка визуализации (толщина линии, тип точки, и др.)
- Экспорт в растровую (BMP, PNG) и векторную графику (SVG).
- Сохранение/загрузка работ в xml-формате.
- Поддержка масштабирования
- Возможность построения первой и второй производной функции, а также интеграла.
- Поддержка установленных пользователем констант и параметров.
- Различные инструменты для графиков функций:
- Нахождение минимумов/максимумов
- Получение значения Y функции в заданной точке
- Вычисления площади фигуры, ограниченной графиком функции и осями координат.
KSEG — это свободно распространяемый аналог GSP, обладающий несколькими уникальными возможностями. Если существует необходимость создавать сложные построения в Евклидовой геометрии, то стоит воспользоваться данной системой.
- Языки: Голландский, английский, французский, китайский, немецкий, венгерский, итальянский, японский, норвежский, португальский, русский, испанский, турецкий.
- Макросы: Есть, с поддержкой рекурсии.
- Java-апплеты: Нет
- Анимация: Нет
- ГМТ: Есть, однако, отсутствует способ напрямую поместить точку на ГМТ
- Контрольные: No
- Измерения/Вычисления: Есть
- Платформа: Unix/Linux, Windows, Mac OS (любая платформа, поддерживающая Qt)
- Решатель: Нет
Silverlight Dynamic Geometry
- Silverlight Dynamic Geometry написана с использованием Silverlight 2 и C# 3.0 (Visual Studio 2008).
Программы 3D
Euler 3D
Euler 3D — это программа, позволяющая создавать и манипулировать собственными трехмерными многогранниками. Поддерживает ряд возможностей:
- Афинные преобразования
- Создание отражений
- Экспорт и импорт на языке VRML
- Для использования программы необходима бесплатная регистрация.
Geometria
Geometria — свободная (GPL) кросс-платформенная ИГС, основанная на двуролевой модели ученик-учитель. Учитель создает задачу, предоставляет ответ и сохраняет задачу в файле. Ученик открывает файл и решает задачу. Действия ученика записываются. Учитель может воспроизводить действия ученика и оценивать решение. Доступные объекты ограничены многогранниками, которые могут быть измерены, трансформированы, обрезаны и объединены.
JavaView
JavaView — 3D просмотрщик геометрических моделей и визуализатор математических соотношений.
Sterizium
Sterizium — бесплатная программа для сопровождения уроков стереометрии наглядными трехмерными образами.
- Поддерживает псевдоголографическую визуализацию (на данный момент поддерживается только сенсор Kinect)