آموزش انیمیشن های مهندسی پایتون: ریاضیات و داده ها را زنده کنید

سرفصل ها و درس ها

مقدمه ای بر ساختار دوره و نصب محیط پایتون Intro to course structure & Python environment installation

• خوش آمدی! Welcome!

• ساختار دوره Course structure

• معرفی (ترمینال لینوکس و macOS) و (خط فرمان ویندوز) Intro to (Linux & macOS Terminal) & (Windows Command Prompt)

• مقدمه ای بر نصب محیط پایتون Intro to Python environment installation

• نصب پایتون - ویندوز 10 Python installation - Windows 10

• نصب پایتون - اوبونتو Python installation - Ubuntu

• نصب پایتون - macOS Python installation - macOS

• یک فایل تست برای تست محیط پایتون A test file for testing the Python environment

انیمیشن هایی که 1 بعد را کنترل می کنند: حرکت هواپیما به جلو Animations controlling 1 dimension: Airplane forward motion

• ریاضیات پایه برای انیمیشن ها 1 Basic mathematics for the animations 1

• ریاضیات پایه برای انیمیشن ها 2 Basic mathematics for the animations 2

• معرفی توابع Matplotlib: pyplot، gridspec، انیمیشن Intro to Matplotlib functions: pyplot, gridspec, animation

• ایجاد آرایه برای زمان، بعد X و Y Creating arrays for time, X & Y dimension

• اولین انیمیشن را ایجاد کنید: متحرک خط 1 Create the 1st animation: moving line 1

• اولین انیمیشن را ایجاد کنید: متحرک خط 2 Create the 1st animation: moving line 2

• اولین انیمیشن را ایجاد کنید: متحرک خط 3 Create the 1st animation: moving line 3

• اولین انیمیشن را ایجاد کنید: خط 4 متحرک Create the 1st animation: moving line 4

• توضیح انیمیشن ها بر حسب اشیا 1 Explaining animations in terms of objects 1

• توضیح انیمیشن ها بر حسب اشیا 2 Explaining animations in terms of objects 2

• توضیح انیمیشن ها بر حسب اشیا 3 Explaining animations in terms of objects 3

• ایجاد یک خط سریعتر Making a line go faster

• خطای ایندکس Index Error

• حرکت یک خط با طول ثابت 1 Moving a line with a fixed length 1

• حرکت یک خط با طول ثابت 2 Moving a line with a fixed length 2

• حرکت یک خط با طول ثابت 3 Moving a line with a fixed length 3

• ساخت آسمان‌خراش‌ها و ساخت هواپیمای پرنده از خط ۱ Building skyscrapers & building a flying airplane from lines 1

• ساخت هواپیمای پرنده از خط 2 Building a flying airplane from lines 2

• ساخت هواپیمای پرنده از خط 3 Building a flying airplane from lines 3

• ساخت هواپیمای پرنده از خط 4 Building a flying airplane from lines 4

• توابع xticks و yticks xticks & yticks functions

• برچسب‌ها، عناوین و شبکه‌ها Labels, titles, and grids

• اضافه کردن متن در حال تغییر به انیمیشن های پایتون Adding changing text to Python animations

• اصلاح خطوط متحرک 1 Modifying moving lines 1

• اصلاح خطوط متحرک 2 Modifying moving lines 2

• اصلاح خطوط متحرک 3 Modifying moving lines 3

• اجتناب از تله‌ها در انیمیشن Avoiding pitfalls in the animation

• سریعتر ساختن هواپیما - ورزش Making the airplane faster - exercise

• سریعتر ساختن هواپیما - راه حل Making the airplane faster - solution

• ایجاد خصوصیات طرح فرعی برای قطعه فرعی دوم Creating subplot properties for the 2nd subplot

• چند دام دیگر Some more pitfalls

• متحرک سازی خط تابع در طرح فرعی دوم Animating the function line in the 2nd subplot

• افزودن یک خط متحرک عمودی در طرح فرعی اول Adding a vertical moving line in the 1st subplot

• ایجاد طرح فرعی سوم Creating a 3rd subplot

• ایجاد خطوط متحرک در طرح فرعی 3 + هشدار تغییر وضوح Creating moving lines in the 3rd subplot + resolution change warning

• ایجاد اشیاء متنی در حال تغییر در طرح فرعی سوم Creating changing text objects in the 3rd subplot

• حرکت درجه دوم و مکعبی هواپیما Quadratic and cubic motion of the airplane

• معرفی سریع مشتقات Quick intro to derivatives

• استفاده از مشتقات در تابع سرعت Applying derivatives to the speed function

• تجسم سرعت در هواپیمای X-Y Visualizing speed on the X-Y plane

• متحرک سازی 3 هواپیما به طور همزمان 1 Animating 3 airplanes simultaneously 1

• متحرک سازی 3 هواپیما به طور همزمان 2 Animating 3 airplanes simultaneously 2

• اضافه کردن تابع ریشه مربع Adding a square root function

• پیگیری! Follow up!

• کدهای پایتون برای انیمیشن هواپیما Python codes for the airplane animation

انیمیشن هایی که 1 بعد را کنترل می کنند: حرکت سقوط آزاد Animations controlling 1 dimension: Free fall motion

• مقدمه ای بر فیزیک سقوط آزاد 1 Intro to Physics of a free fall 1

• مقدمه ای بر فیزیک سقوط آزاد 2 Intro to Physics of a free fall 2

• ایجاد دایره در انیمیشن های پایتون 1 Creating a circle in Python animations 1

• ایجاد دایره در انیمیشن های پایتون 2 Creating a circle in Python animations 2

• ایجاد یک تابع برای دایره Creating a function for a circle

• تعریف متغیرهای اولیه برای انیمیشن Defining initial variables for the animation

• کاری کنید که دایره سقوط کند Make the circle fall

• کاری کنید که دایره روی زمین متوقف شود Make the circle stop on the ground

• ایجاد انیمیشن تابع موقعیت Creating position function animation

• ایجاد انیمیشن تابع سرعت Creating velocity function animation

• ایجاد انیمیشن تابع شتاب Creating acceleration function animation

• افزودن انیمیشن‌های مریخ و ماه به تمام داستان‌های فرعی Adding Mars and the Moon animations to all the subplots

• آزمایش با دستورات شرطی در تابع update_plot Experimenting with conditional statements in the update_plot function

• شعاع های مختلف را برای دایره های مختلف ایجاد کنید Create different radii to different circles

• کد پایتون برای انیمیشن سقوط آزاد Python code for the free fall animation

انیمیشن های کنترل کننده 1 بعد: تاخیر و نوسان - ماشین ها Animations controlling 1 dimension: Delays & oscillation - cars

• معرفی انیمیشن ماشین و قطار Intro to the car & train animation

• معرفی تاخیر در انیمیشن 1 - ریاضی Introducing delays in the animation 1 - Math

• معرفی تاخیر در انیمیشن 2 - ریاضی Introducing delays in the animation 2 - Math

• معرفی تاخیر در انیمیشن 3 - ریاضی Introducing delays in the animation 3 - Math

• استفاده از توابع مثلثاتی در انیمیشن - ریاضی Using trigonometric functions in the animation - Math

• استفاده از توابع مثلثاتی در انیمیشن: دامنه - ریاضی Using trigonometric functions in the animation: Amplitudes - Math

• استفاده از توابع مثلثاتی در انیمیشن: فرکانس ها - ریاضی Using trigonometric functions in the animation: frequencies - Math

• استفاده از توابع مثلثاتی در انیمیشن: فرکانس ها - ریاضی: اضافی Using trigonometric functions in the animation: frequencies - Math: Extra

• استفاده از توابع مثلثاتی در انیمیشن: دامنه و فرکانس - ریاضی Using trigonometric functions in the animation: Amplitudes & frequencies - Math

• ساخت کد انیمیشن 1 Building the animation code 1

• ساخت کد انیمیشن 2 Building the animation code 2

• ساخت کد انیمیشن 3 Building the animation code 3

• ساخت کد انیمیشن 4 Building the animation code 4

• ساخت کد انیمیشن 5 Building the animation code 5

• ساخت کد انیمیشن 6 Building the animation code 6

• ساخت کد انیمیشن 7 Building the animation code 7

• ساخت کد انیمیشن 8 Building the animation code 8

• ساخت کد انیمیشن 9 Building the animation code 9

• ساخت کد انیمیشن 10 Building the animation code 10

• کد پایتون برای این بخش Python code for this section

انیمیشن های کنترل 1 بعد: تاخیر و نوسان - مخزن آب Animations controlling 1 dimension: Delays & oscillation - water tank

• انیمیشن مخزن آب - ریاضی Water tank animation - Math

• کد انیمیشن مخزن آب ساختمان 1 Building water tank animation code 1

• کد انیمیشن مخزن آب ساختمان ۲ Building water tank animation code 2

• کد انیمیشن مخزن آب ساختمان 3 Building water tank animation code 3

• کد انیمیشن مخزن آب ساختمان 4 Building water tank animation code 4

• انیمیشن مخزن آب ساختمان کد 5 Building water tank animation code 5

• انیمیشن مخزن آب ساختمان کد 6 Building water tank animation code 6

• کد انیمیشن مخزن آب ساختمان 7 Building water tank animation code 7

• انیمیشن مخزن آب ساختمان کد ۸ Building water tank animation code 8

• کد و معادلات پایتون برای این بخش Python code & equations for this section

انیمیشن هایی که 2 بعد را کنترل می کنند: حرکت مستقیم و دایره ای Animations controlling 2 dimensions: straight & circular motion

• انیمیشن های دو بعدی - مقدمه 2D animations - Intro

• بردارها - ریاضی Vectors - Math

• ایجاد کد انیمیشن دو بعدی 1 Creating a 2D animation code 1

• ایجاد کد انیمیشن دو بعدی 2 Creating a 2D animation code 2

• ایجاد کد انیمیشن دو بعدی 3 Creating a 2D animation code 3

• ایجاد فلش های بردار متحرک در پایتون 1 Creating moving vector arrows in Python 1

• ایجاد فلش های بردار متحرک در پایتون 2 Creating moving vector arrows in Python 2

• ایجاد فلش های بردار متحرک در پایتون 3 Creating moving vector arrows in Python 3

• ایجاد یک حرکت رو به جلو سینوسی 1 Creating a sinusoidal forward motion 1

• ایجاد یک حرکت رو به جلو سینوسی 2 Creating a sinusoidal forward motion 2

• ایجاد حرکت چرخشی در پایتون 1 Creating rotational motion in Python 1

• ایجاد حرکت چرخشی در پایتون 2 Creating rotational motion in Python 2

• ایجاد حرکت چرخشی در پایتون 3 Creating rotational motion in Python 3

• ایجاد حرکت چرخشی در پایتون 4 Creating rotational motion in Python 4

• ایجاد حرکت چرخشی در پایتون 5 Creating rotational motion in Python 5

• کد پایتون برای این بخش Python code for this section

انیمیشن هایی که 3 بعد را کنترل می کنند Animations controlling 3 dimensions

• معادلات پارامتری به صورت سه بعدی برای انیمیشن ها - ریاضی 1 Parametric equations in 3D for the animations - Math 1

• معادلات پارامتری به صورت سه بعدی برای انیمیشن ها - ریاضی 2 Parametric equations in 3D for the animations - Math 2

• ساخت کد انیمیشن سه بعدی 1 Building the 3D animation code 1

• ساخت کد انیمیشن سه بعدی 2 Building the 3D animation code 2

• ساخت کد انیمیشن سه بعدی 3 Building the 3D animation code 3

• ساخت کد انیمیشن سه بعدی 4 Building the 3D animation code 4

• کد پایتون برای این بخش Python code for this section

انیمیشن ربات چند مفصلی Multi-joint robot animation

• معادلات ربات 2 مشترک - ریاضی 1 Equations for a 2 joint robot - Math 1

• معادلات ربات 2 مشترک - ریاضی 2 Equations for a 2 joint robot - Math 2

• ساخت کد انیمیشن برای ربات 2 مشترک 1 Building the animation code for a 2 joint robot 1

• ساخت کد انیمیشن برای ربات 2 مشترک 2 Building the animation code for a 2 joint robot 2

• ساخت کد انیمیشن برای ربات 2 مشترک 3 Building the animation code for a 2 joint robot 3

• ساخت کد انیمیشن برای ربات 2 مشترک 4 Building the animation code for a 2 joint robot 4

• ساخت کد انیمیشن برای ربات 2 مشترک 5 Building the animation code for a 2 joint robot 5

• ساخت کد انیمیشن برای ربات 2 مشترک 6 Building the animation code for a 2 joint robot 6

• معادلات ربات 3 مشترک - ریاضی Equations for a 3 joint robot - Math

• ساخت کد انیمیشن برای ربات 3 مشترک Building the animation code for a 3 joint robot

• تنظیم مقیاس های بعد x و y Tuning the scales of the x and y dimension

• افزایش عرض یک خط در حالی که طول آن ثابت است Increasing the width of a line while keeping its length fixed

• کد پایتون برای این بخش Python code for this section

تکالیف آزمایشی Experimentation assignments

• بازتولید انیمیشن در ویدیوی تبلیغاتی Reproducing the animation in the promotional video

• ساخت یک انیمیشن برای مدار متحرک Creating an animation for the moving orbit

مواد اضافی 1: مقدمه ای بر سیستم های کنترل Extra Material 1: Intro to Control Systems

• مقدمه ای بر سیستم های کنترل 1 Intro to Control Systems 1

• مقدمه ای بر سیستم های کنترل 2 Intro to Control Systems 2

• مقدمه ای بر سیستم های کنترل 3 Intro to Control Systems 3

• مقدمه ای بر سیستم های کنترل 4 Intro to Control Systems 4

• مقدمه ای بر سیستم های کنترل 5 Intro to Control Systems 5

• اطلاعات اضافی Extra information

• توضیح کد 1 Code explanation 1

• توضیح کد 2 Code explanation 2

• توضیح کد 3 Code explanation 3

• توضیح کد 4 Code explanation 4

• توضیح کد 5 Code explanation 5

• توضیح کد 6 Code explanation 6

• کد پایتون برای این بخش Python code for this section

Extra Material 2: انیمیشن خودروهای خودمختار Extra Material 2: Autonomous vehicle animation

• وسیله نقلیه خودران - ریاضی 1 Autonomous vehicle - Math 1

• وسیله نقلیه خودران - ریاضی 2 Autonomous vehicle - Math 2

• وسیله نقلیه خودران - ریاضی 3 Autonomous vehicle - Math 3

• خودروی خودمختار - توضیح کد انیمیشن 1 Autonomous vehicle - animation code explanation 1

• خودروی خودمختار - توضیح کد انیمیشن ۲ Autonomous vehicle - animation code explanation 2

• خودروی خودمختار - توضیح کد انیمیشن 3 Autonomous vehicle - animation code explanation 3

• خودروی خودمختار - توضیح کد انیمیشن 4 Autonomous vehicle - animation code explanation 4

• خودروی خودمختار - توضیح کد انیمیشن ۵ Autonomous vehicle - animation code explanation 5

• خودروی خودمختار – توضیح کد انیمیشن ۶ Autonomous vehicle - animation code explanation 6

• خودروی خودمختار – توضیح کد انیمیشن ۷ Autonomous vehicle - animation code explanation 7

• خودروی خودمختار – توضیح کد انیمیشن ۸ Autonomous vehicle - animation code explanation 8

• کد پایتون برای این بخش Python code for this section

مواد اضافی 3: انیمیشن پهپاد پهپاد Extra Material 3: UAV drone animation

• پهپاد پهپاد: توضیح ریاضی و کد ۱ UAV drone: Math & code explanation 1

• پهپاد پهپاد: توضیح ریاضی و کد ۲ UAV drone: Math & code explanation 2

• پهپاد پهپاد: توضیح ریاضی و کد 3 UAV drone: Math & code explanation 3

• پهپاد پهپاد: توضیح ریاضی و کد 4 UAV drone: Math & code explanation 4

• کد پایتون برای این بخش Python code for this section

مواد اضافی 4: نوشتن انیمیشن های پایتون به صورت فایل MP4 + فلش های متحرک به صورت سه بعدی Extra material 4: Writing Python animations as MP4 files + moving arrows in 3D

• مقدمه نصب FFMPEG Intro to FFMPEG installation

• نصب FFMPEG در ویندوز 10 FFMPEG installation on Windows 10

• ایجاد یک فایل MP4 برای انیمیشن پیستونی 1 Creating an MP4 file for the piston animation 1

• ساخت فایل MP4 برای انیمیشن پیستونی 2 Creating an MP4 file for the piston animation 2

• ترسیم فلش ها و برچسب ها به صورت سه بعدی - 1 Plotting arrows & labels in 3D - 1

• ترسیم فلش ها و برچسب ها به صورت سه بعدی - 2 Plotting arrows & labels in 3D - 2

• ترسیم فلش ها و برچسب ها به صورت سه بعدی - 3 Plotting arrows & labels in 3D - 3

• یک راه جایگزین برای ایجاد انیمیشن در Python Matplotlib An alternative way to create animations in Python Matplotlib

• کد پایتون برای این بخش Python code for this section

کلمات اخر Last Words

• متشکرم! Thank You!

• آفرین! توانجامش دادی! اما اینجا متوقف نشو! به جلو ادامه دهید! Well done! You did it! But don't stop here! Keep going forward!