PLAN_ALGEBRA_10.md (45 KB): - 3 главы, 22 параграфа (тригонометрия + корень n-й степени + производная) - Новая библиотека alg10_svg.js с модулями tri / func / nthRoot - Темы: teal / violet / green - ~140 интерактивов, 25 боссов, 11 волн реализации - Заранее спроектированы все SVG-рисунки (координаты, цвета, подписи) PLAN_GEOMETRY_10.md (39 KB): - 4 раздела, 14 параграфов (стереометрия + векторы) - КРИТИЧЕСКАЯ библиотека stereo3d.js (~700 строк): * Класс Scene с проекциями (CABINET / ISOMETRIC) * Предопределённые тела (cube / box / tetrahedron / pyramid / prism) * Плоскости, прямые, углы в 3D * Слайдеры поворота X/Y для интерактивных рисунков * Авто видимые/невидимые рёбра - Темы: blue / emerald / rose / amber - ~140 интерактивов, 24 босса, 11 волн реализации - Анимации сечений многогранников в §3 раздела 1
38 KiB
План реализации — Геометрия 10 класс (стереометрия)
Учебник: Л. А. Латотин, Б. Д. Чеботаревский, И. В. Горбунова. Геометрия 10 (базовый и повышенный уровни). Минск, Адукацыя і выхаванне, 2020. 203 страницы.
Объём курса: 4 раздела, 14 параграфов, ~140 интерактивов, ~20 боссов + 4 финальных.
КЛЮЧЕВАЯ ОСОБЕННОСТЬ: это стереометрия — геометрия пространства. Для качества интерактивности критически важно реализовать 3D-визуализацию через SVG-проекции. Это самая большая техническая инвестиция курса.
0. Общая архитектура
0.1 Файлы
backend/src/db/migrations/
021_geometry_10_hub.sql -- hub + 4 ребёнка (раздела)
frontend/textbooks/
geometry_10_hub.html -- HUB-страница (4 карточки разделов)
geometry_10_r1.html -- Раздел 1 «Введение в стереометрию» (3 § + Финал)
geometry_10_r2.html -- Раздел 2 «Параллельность» (3 § + Финал)
geometry_10_r3.html -- Раздел 3 «Перпендикулярность» (4 § + Финал)
geometry_10_r4.html -- Раздел 4 «Координаты и векторы» (4 § + Финал)
frontend/js/
stereo3d.js -- НОВАЯ библиотека 3D-проекций (см. §1 ниже)
geom10_svg.js -- Адаптер: расширение GEOM7 для стереометрии
(планарные хелперы — сечения, проекции на плоскость)
stereo10-fx.js -- Эффекты комбо/анимации (как alg7-fx)
frontend/css/
stereo10-fx.css -- анимации
0.2 Темы разделов
| Раздел | Тема | Основные цвета | Watermark |
|---|---|---|---|
| 1 — Введение в стереометрию | blue | #2563eb → #93c5fd |
△ |
| 2 — Параллельность | emerald | #059669 → #86efac |
∥ |
| 3 — Перпендикулярность | rose | #e11d48 → #fda4af |
⊥ |
| 4 — Координаты и векторы | amber | #d97706 → #fcd34d |
→ |
1. КРИТИЧЕСКАЯ БИБЛИОТЕКА: stereo3d.js (~700 строк)
Без этой библиотеки сделать качественную стереометрию невозможно. План — реализовать первой, до всех глав.
1.1 Архитектура
Не использует Three.js или Canvas. Чистый SVG с ручной проекцией 3D → 2D.
window.STEREO3D = {
// Создать сцену с заданным размером SVG и проекцией
Scene: function(W, H, opts) { ... },
// Заранее заданные виды (как в учебнике)
views: {
CABINET: { /* угол 30°, сжатие y по z в 0.5 */ },
ISOMETRIC: { /* классическая изометрия */ },
PERSPECTIVE:{ /* небольшая перспектива для красоты */ }
}
};
// Использование:
const scene = new STEREO3D.Scene(380, 320, {view:'CABINET'});
scene.addPolyhedron('cube', {center:[0,0,0], size:[2,2,2], color:'#2563eb'});
scene.addLabel('A', [-1,-1,-1]);
const svg = scene.render();
1.2 Класс Scene
class Scene {
constructor(W, H, opts) {
this.W = W; this.H = H;
this.center = [W/2, H/2]; // px-центр SVG
this.scale = opts.scale || 40; // 1 единица 3D = N px
this.view = opts.view || 'CABINET';
this.rotX = opts.rotX || 0; // дополнительный поворот вокруг X
this.rotY = opts.rotY || 0; // поворот вокруг Y
this.objects = []; // массив объектов сцены
}
// Проекция точки (x, y, z) → (xPx, yPx)
project([x, y, z]) {
// 1. Применяем поворот вокруг X, Y
const [x1, y1, z1] = rotate3D([x, y, z], this.rotX, this.rotY);
// 2. Применяем выбранную проекцию (CABINET / ISOMETRIC / PERSPECTIVE)
let px, py;
if (this.view === 'CABINET') {
// Кабинетная: горизонтально x, вертикально z вверх, y уходит вглубь под 30° с сжатием 0.5
const a = Math.PI / 6; // 30°
px = x1 + 0.5 * y1 * Math.cos(a);
py = -z1 + 0.5 * y1 * Math.sin(a); // SVG y вниз → инвертируем
} else if (this.view === 'ISOMETRIC') {
// Изометрическая: оси по 120°
px = x1 * Math.cos(Math.PI/6) - y1 * Math.cos(Math.PI/6);
py = -z1 + x1 * Math.sin(Math.PI/6) + y1 * Math.sin(Math.PI/6);
}
return [
this.center[0] + this.scale * px,
this.center[1] + this.scale * py
];
}
// Хелперы рисования
drawPoint(p3d, opts) { ... }
drawEdge(p1, p2, opts) { ... } // отрезок с visible/dashed
drawFace(points, opts) { ... } // грань с fill, stroke, opacity
drawArc3D(p1, p2, p3, opts) { ... } // дуга в плоскости трёх точек
// Готовые тела
addPolyhedron(type, params) { ... }
// type: 'cube' | 'box' | 'tetrahedron' | 'pyramid' | 'prism' | 'octahedron'
// params: {center, size, vertices?, color, label, edgeColor?, hiddenStyle?}
addPlane(point, normal, opts) { ... } // плоскость по точке и нормали (рисуется ромбом-сектором)
addLine3D(p1, p2, opts) { ... } // прямая (бесконечная), отрезок (segment) или луч
addAngleMark3D(vertex, p1, p2, opts) { ... }
addParallelMark3D(p1, p2, opts) { ... }
addPerpMark3D(vertex, p1, p2, opts) { ... } // маркер прямого угла
// Главное: вычислить «видимые» и «невидимые» рёбра автоматически
// На основании углов нормалей граней к направлению камеры
computeVisibility() { ... }
// Возвращает финальный SVG-фрагмент
render() { ... }
}
1.3 Готовые предопределённые тела
Куб: addPolyhedron('cube', {center:[0,0,0], size:2, label:'ABCDA₁B₁C₁D₁'}) — автоматически разместит вершины A, B, C, D снизу и A₁, B₁, C₁, D₁ сверху. Видимые рёбра — сплошные, невидимые (за телом) — пунктирные.
Параллелепипед: addPolyhedron('box', {center, size:[a,b,c]}).
Тетраэдр: addPolyhedron('tetrahedron', {vertices:[A,B,C,D]}).
Призма n-угольная: addPolyhedron('prism', {n:6, baseRadius, height}).
Пирамида n-угольная: addPolyhedron('pyramid', {n:4, baseRadius, height, apex:[0,0,h]}).
1.4 Опциональные слайдеры
Для интерактивных рисунков можно добавить под SVG два слайдера: «Поворот X» и «Поворот Y». Они вызывают scene.rotX = …; scene.rotY = …; scene.update() — пересчитывают и перерисовывают объекты.
1.5 Отрисовка плоскости
Плоскость в стереометрии изображают параллелограммом (ромбом). Хелпер:
scene.addPlane(point, normal, {size:3, color:'#2563eb', opacity:0.18})
Рисует ромб с центром в point, лежащий в плоскости с нормалью normal, размером 3×3 единицы.
1.6 Анимации (пост-MVP)
Для «построения сечений» — пошаговое появление линий с CSS-анимациями.
2. Раздел 1 «Введение в стереометрию» (3 §)
Тема: blue. Финал: 4 босса. Объём файла: ~2400 строк.
§ 1. Пространственные фигуры
Цель: Знакомство с призмой, пирамидой, цилиндром, конусом, шаром. Терминология: грани, рёбра, вершины, диагональ.
Рисунки (всё через STEREO3D.Scene):
-
Главный SVG: 5 основных тел в ряд (640×220):
- Шестиугольная призма / Пятиугольная пирамида / Цилиндр / Конус / Шар
- Каждое тело — отдельная мини-сцена в одной строке
- Подписи под каждым
-
Многогранник с подписями элементов (380×320):
- Произвольный 7-гранник (например, шестиугольная призма)
- Подписи: «Вершина», «Ребро», «Грань», «Диагональ»
- Цветовая подсветка одного ребра, одной грани, одной вершины
-
Изображение пространственной фигуры на плоскости (380×260):
- Пример с рис. 6 учебника: параллелограмм ABCD и треугольник PQR
- Демонстрирует штриховую линию для невидимых отрезков
- Подсветка видимых vs невидимых рёбер
-
Призма прямая/наклонная (560×280): два сравнительных рисунка.
-
Правильная призма / правильная пирамида (560×280): различие.
Карточки теории (6):
- 1.1 Плоские vs пространственные фигуры. Стереометрия.
- 1.2 Многогранники: грани, рёбра, вершины, диагональ.
- 1.3 Выпуклые и невыпуклые многогранники.
- 1.4 Призма: основание, боковые рёбра, грани. Виды.
- 1.5 Пирамида: основание, боковые рёбра, апекс.
- 1.6 Цилиндр, конус, шар — тела вращения.
Интерактивы:
- Узнай тело по описанию — 8 заданий: «Тело с двумя равными n-угольными гранями и n прямоугольными боковыми гранями» → призма.
- Сосчитай элементы — 6 заданий: для куба, тетраэдра, n-угольной призмы и пирамиды — сколько граней, рёбер, вершин. (Используем формулу Эйлера в качестве проверки.)
- 3D-крутилка — slider «поворот X», «поворот Y» для куба. Учащийся видит, как куб выглядит с разных сторон. Под рисунком — задание: «Сосчитай число видимых граней при текущем повороте». Динамическая проверка.
- Развёртка ↔ тело — даны 4 развёртки, выбери, какая складывается в куб.
Босс §1: 5 этапов
- Сколько рёбер у шестиугольной призмы? (Ответ: 18)
- Сколько граней у тетраэдра? (4)
- Чем призма отличается от пирамиды? (выбор из вариантов)
- Сколько диагоналей у параллелепипеда? (4)
- Тело имеет 6 граней, 12 рёбер, 8 вершин. Что это? («куб» или «параллелепипед»)
§ 2. Прямые и плоскости
Цель: Аксиомы стереометрии и их следствия.
Рисунки:
-
Аксиомы 1-3 (3 отдельных SVG по 320×260):
- A1: «Через любые 3 точки, не лежащие на одной прямой, проходит единственная плоскость» — 3 точки A, B, C и плоскость через них.
- A2: «Если две точки прямой лежат в плоскости, то и вся прямая лежит в плоскости» — прямая внутри плоскости.
- A3: «Если две плоскости имеют общую точку, то они имеют общую прямую» — две пересекающиеся плоскости и линия пересечения.
-
Следствия (3 SVG по 320×260):
- Через прямую и точку вне её проходит единственная плоскость.
- Через две пересекающиеся прямые проходит единственная плоскость.
- Через две параллельные прямые проходит единственная плоскость.
-
Способы задания плоскости — итоговая карточка-схема: 4 способа.
Карточки (5):
- 2.1 Аксиомы стереометрии.
- 2.2 Следствия из аксиом.
- 2.3 Способы задания плоскости.
- 2.4 Принадлежность точки прямой/плоскости — обозначения.
- 2.5 Иллюстрированные примеры применения аксиом.
Интерактивы:
- Какая аксиома? — 8 заданий: рисунок + утверждение, выбор из A1/A2/A3.
- Можно ли провести плоскость? — 6 заданий: даны элементы (2 точки, прямая, и т.д.), достаточно ли для определения плоскости?
- Сколько плоскостей? — 5 заданий: через 4 точки, через 2 прямые и т.д.
Босс §2: 5 этапов
- Сколько плоскостей можно провести через 3 точки на одной прямой? (бесконечно)
- Через какие элементы можно провести единственную плоскость? (3 нек-н точки, прямая + точка вне, 2 пересек. прямые, 2 парал. прямые)
- Две плоскости пересекаются по чему? (по прямой)
- Сколько общих точек у 2 пересекающихся плоскостей? (бесконечно)
- Если 3 точки лежат на одной прямой, через них проходит ровно
?плоскостей. (бесконечно)
§ 3. Построения сечений многогранников
Цель: Метод сечений — найти многоугольник, получаемый при пересечении многогранника плоскостью.
Рисунки:
-
Сечение куба плоскостью через 3 точки (380×340):
- Куб ABCDA₁B₁C₁D₁
- 3 заданные точки M, N, P на разных гранях
- Анимация: сначала появляются M, N, P; затем плоскость; затем пересечение проявляется как многоугольник (постепенно, ребро за ребром)
-
3 классических случая сечений (3 SVG по 280×280):
- Треугольное сечение
- Параллелограмм-сечение
- Шестиугольное сечение (max для куба)
-
Метод следов (380×340):
- Базовая плоскость (нижняя грань куба)
- Плоскость сечения пересекает базовую — это след
- Подсветка построения
Карточки (4):
- 3.1 Что такое сечение многогранника. Когда оно возможно.
- 3.2 Метод следов.
- 3.3 Метод параллельного переноса.
- 3.4 Сечения куба, призмы, пирамиды — основные виды.
Интерактивы:
- Какой многоугольник? — 6 заданий: дан куб и 3 точки, выбери тип сечения (△ / □ / 5-угол / 6-угол).
- Построй сечение (упрощённый: drag-and-drop вершин на рёбрах куба → правильная фигура).
- Найди след — 5 заданий.
Босс §3: 5 этапов
- Может ли сечением куба быть шестиугольник? (да)
- Какое максимальное число сторон сечения куба? (6)
- Какое максимальное число сторон сечения треугольной пирамиды? (4)
- Если плоскость параллельна основанию пирамиды, сечение подобно
?(основанию) - Сечение тетраэдра — это всегда $?$-угольник, где ? ≤ ? (3 или 4)
ФИНАЛ РАЗДЕЛА 1 — 4 босса
- Босс 1: Элементы многогранников.
- Босс 2: Аксиомы и следствия.
- Босс 3: Сечения.
- Босс 4: Сборная задача.
Награда: ачивка «Введение в стереометрию пройдено!» + 100 XP.
3. Раздел 2 «Параллельность прямых и плоскостей» (3 §)
Тема: emerald. Объём: ~2200 строк.
§ 4. Взаимное расположение прямых в пространстве
Цель: 3 случая — пересекающиеся, параллельные, скрещивающиеся.
Рисунки:
-
Три случая, side-by-side (640×260):
- Пересекающиеся прямые
- Параллельные прямые
- Скрещивающиеся прямые
- В каждом — 3D-рисунок: пара прямых + плоскости (или одна общая) для иллюстрации
-
Куб с примерами всех 3 типов (380×340):
- Подсветка пары рёбер AA₁ и BB₁ — параллельные
- Подсветка пары AB и AD — пересекающиеся
- Подсветка пары AB и CC₁ — скрещивающиеся
- Цветовая кодировка
-
Угол между скрещивающимися прямыми (380×340):
- Скрещивающиеся прямые a и b
- Через точку B (точка на a₁) проводим a₁ ∥ a
- Угол между a₁ и b — это угол между скрещивающимися
Карточки (5):
- 4.1 Три случая расположения прямых.
- 4.2 Определение скрещивающихся прямых.
- 4.3 Признак скрещивающихся.
- 4.4 Угол между скрещивающимися прямыми.
- 4.5 Расстояние между скрещивающимися прямыми (длина общего перпендикуляра).
Интерактивы:
- Определи тип — 8 заданий с куба: пара рёбер → тип.
- Найди угол — 5 заданий: куб + 2 указанных ребра, найди угол.
- 3D-крутилка куба с подсветкой пары — учащийся вращает фигуру, видит, что пара рёбер действительно скрещивается (не пересекается и не параллельна).
Босс §4: 5 этапов.
§ 5. Взаимное расположение прямой и плоскости
Цель: 3 случая — прямая лежит, пересекает, параллельна. Признак параллельности.
Рисунки:
- Три случая (640×220).
- Признак параллельности (380×320): прямая a параллельна прямой b ⊂ α (плоскость), и a ⊄ α ⇒ a ∥ α.
- Следствие (380×280): если плоскость через прямую a ∥ α пересекает α, то линия пересечения параллельна a.
Карточки (4):
- 5.1 Три случая.
- 5.2 Признак параллельности.
- 5.3 Следствия.
- 5.4 Применение для построений в пространстве.
Интерактивы:
- Сопоставь утверждение с случаем.
- Применение признака.
- Реальные конструкции: задачи на параллельность в кубе.
Босс §5: 5 этапов.
§ 6. Взаимное расположение плоскостей в пространстве
Цель: 2 случая — пересекаются, параллельны. Признак параллельности плоскостей.
Рисунки:
- Пересекающиеся плоскости (380×280): угол между ними.
- Параллельные плоскости (380×280).
- Признак параллельности (380×320): если плоскость α содержит 2 пересекающиеся прямые, каждая из которых параллельна плоскости β, то α ∥ β.
Карточки (4):
- 6.1 Два случая.
- 6.2 Признак параллельности плоскостей.
- 6.3 Свойства параллельных плоскостей.
- 6.4 Линии пересечения двух параллельных плоскостей третьей плоскостью.
Интерактивы: 3 тренажёра.
Босс §6: 5 этапов.
ФИНАЛ РАЗДЕЛА 2 — 4 босса. Награда + 100 XP.
4. Раздел 3 «Перпендикулярность» (4 §)
Тема: rose. Объём: ~3000 строк.
§ 7. Перпендикулярность прямой и плоскости
Цель: Определение, признак перпендикулярности прямой и плоскости.
Рисунки:
-
Перпендикулярная прямая к плоскости (380×340):
- Плоскость α
- Прямая l ⊥ α
- Точка пересечения O
- Все прямые α, проходящие через O, перпендикулярны l (помечены) — наглядно показано 4-6 таких прямых
-
Признак перпендикулярности (380×340):
- Прямая l перпендикулярна двум пересекающимся прямым m и n в плоскости α
- Вывод: l ⊥ α
Карточки (5):
- 7.1 Определение прямой, перпендикулярной плоскости.
- 7.2 Признак перпендикулярности (теорема).
- 7.3 Свойства: если l ⊥ α, то l ⊥ любой прямой в α.
- 7.4 Связь с параллельностью.
- 7.5 Алгоритм доказательства перпендикулярности.
Интерактивы: 3 тренажёра + 3D-куб с подсветкой перпендикуляра.
Босс §7: 5 этапов.
§ 8. Расстояния
Цель: Расстояние от точки до прямой / до плоскости; между параллельными плоскостями; между скрещивающимися прямыми.
Рисунки:
-
Расстояние от точки до плоскости (380×320):
- Точка A над плоскостью α
- Перпендикуляр AO к α
- Длина AO — искомое расстояние
-
Расстояние от прямой до плоскости (когда прямая параллельна) (380×320).
-
Расстояние между параллельными плоскостями (380×320).
-
Расстояние между скрещивающимися (380×340):
- Скрещивающиеся l и m
- Общий перпендикуляр PQ
- Длина PQ — расстояние
Карточки (5):
- 8.1 Расстояние от точки до прямой.
- 8.2 Расстояние от точки до плоскости.
- 8.3 Расстояние от прямой до параллельной плоскости.
- 8.4 Расстояние между параллельными плоскостями.
- 8.5 Расстояние между скрещивающимися прямыми.
Интерактивы: 5 тренажёров — задачи на куб с реальными вычислениями.
Босс §8: 6 этапов.
§ 9. Угол между прямой и плоскостью
Цель: Определение угла наклонной с плоскостью — угол между наклонной и её проекцией.
Рисунки:
-
Угол наклонной (380×340):
- Точка A над плоскостью α
- Перпендикуляр AH (H в α)
- Наклонная AB (B в α)
- Проекция HB
- Угол ABH = угол между AB и α
-
Теорема о 3 перпендикулярах (380×340):
- Если из основания H перпендикуляра AH в плоскости α провести прямую BC ⊥ HB, то AB ⊥ BC
Карточки (4): Определения, теорема о 3 перпендикулярах, алгоритм.
Интерактивы: 4 тренажёра с углами в кубе/пирамиде.
Босс §9: 5 этапов.
§ 10. Перпендикулярность плоскостей
Цель: Двугранный угол. Признак перпендикулярности плоскостей.
Рисунки:
-
Двугранный угол (380×320):
- Две полуплоскости с общим ребром
- Линейный угол (перпендикуляры из точки на ребре к каждой полуплоскости)
-
Признак перпендикулярности (380×320):
- Если плоскость α содержит прямую l ⊥ β, то α ⊥ β.
Карточки (5): Двугранный угол, линейный угол, перпендикулярные плоскости, признак, свойства.
Интерактивы: 4 тренажёра.
Босс §10: 6 этапов.
ФИНАЛ РАЗДЕЛА 3 — 5 боссов. Награда + 130 XP.
5. Раздел 4 «Координаты и векторы в пространстве» (4 §)
Тема: amber. Объём: ~2400 строк.
§ 11. Координаты в пространстве
Цель: Прямоугольная система координат в R³; точка (x, y, z); расстояние между точками.
Рисунки:
-
3D-система координат (380×340):
- Три оси: Ox (вправо), Oy (вглубь), Oz (вверх)
- Метки 1 на каждой оси
- Точка M(2; 3; 4) с пунктирами к проекциям на оси
-
Расстояние между точками (380×320):
- Две точки A и B в пространстве
- Параллелепипед, построенный на разности координат
- Формула AB = √(Δx² + Δy² + Δz²)
Карточки (3): ПДСК, координаты точки, формула расстояния.
Интерактивы: 3 тренажёра.
Босс §11: 5 этапов.
§ 12. Вектор. Действия над векторами
Цель: Вектор в пространстве, сложение, умножение на число, разложение по базису.
Рисунки:
- Сложение векторов (380×280): правило треугольника + правило параллелограмма.
- Умножение на число (380×220).
- Базисные векторы i, j, k (380×340): три единичных вектора по осям.
- Разложение вектора в базисе.
Карточки (5): Определения, операции, базис, координаты вектора, коллинеарность/компланарность.
Интерактивы: 4 тренажёра + 3D-визуализация.
Босс §12: 5 этапов.
§ 13. Скалярное произведение векторов
Цель: a · b = |a| · |b| · cos α; формула в координатах.
Рисунки:
- Геометрический смысл (380×280): два вектора и угол между ними.
- Алгебраическое выражение (380×220): a · b = x₁x₂ + y₁y₂ + z₁z₂.
- Свойства: связь с перпендикулярностью (a · b = 0 ⇔ a ⊥ b).
Карточки (4): Определение, координатная формула, свойства, угол между векторами.
Интерактивы: 4 тренажёра.
Босс §13: 5 этапов.
§ 14. Применение векторов и координат
Цель: Решение геометрических задач векторно-координатным методом.
Рисунки:
- Уравнения плоскости и прямой в пространстве (380×320).
- Угол между прямыми / плоскостями через векторы (380×320).
- Расстояния через координаты (380×320).
Карточки (5): Уравнения, углы, расстояния, примеры доказательств.
Интерактивы: 5 тренажёров — комплексные задачи с координатами.
Босс §14: 6 этапов.
ФИНАЛ РАЗДЕЛА 4 — 4 босса. Награда + 120 XP + финальная ачивка «Геометрия 10 пройдена!»
6. HUB-страница geometry_10_hub.html
- 4 большие карточки разделов с прогрессом
- Общий прогресс курса
- «Продолжить с того места»
- Список ачивок
- Ссылка на справочный материал в виде раскрывающихся карточек:
- Тела и их элементы (как на форзаце)
- Прямые в пространстве
- Прямая и плоскость
- Две плоскости
- Векторы
7. Готовые SVG-эскизы для библиотеки stereo3d.js
Перед реализацией каждого 3D-рисунка в коде должен быть комментарий с эскизом:
/* === SVG: куб ABCDA₁B₁C₁D₁ для §4 ===
Сцена: 380×340, view='CABINET', scale=40
Вершины (в единицах):
A = (-1, -1, -1) A₁ = (-1, -1, +1)
B = (+1, -1, -1) B₁ = (+1, -1, +1)
C = (+1, +1, -1) C₁ = (+1, +1, +1)
D = (-1, +1, -1) D₁ = (-1, +1, +1)
Видимые рёбра: AB, BC, CC₁, C₁D₁, D₁A₁, A₁A, BB₁, B₁C₁, A₁B₁, AD
Невидимые: CD, DD₁ — пунктир
Подсветка: ребро AA₁ красное (3px), ребро BB₁ красное — иллюстрация параллельности
*/
8. Волны реализации
| Волна | Содержание | Длительность |
|---|---|---|
| W0 | Миграция БД + 5 stub-файлов (hub + 4 раздела). Полная реализация stereo3d.js (~700 строк) с тестами на cube/box/pyramid. |
2 сессии |
| W1 | Раздел 1, §1 + §2 + Финал раздела 1. | 2 сессии |
| W2 | Раздел 1, §3 (сечения) — сложная анимированная визуализация. | 1 сессия |
| W3 | Раздел 2 полностью (3 §). | 2 сессии |
| W4 | Раздел 2, Финал. | 1 сессия |
| W5 | Раздел 3, §7 + §8. | 1 сессия |
| W6 | Раздел 3, §9 + §10. | 1 сессия |
| W7 | Раздел 3, Финал. | 1 сессия |
| W8 | Раздел 4 полностью (4 §). | 2 сессии |
| W9 | Раздел 4, Финал + Hub-страница. | 1 сессия |
| W10 | Polish: мобильная адаптация, тёмная мода, регрессионное тестирование 3D. | 1 сессия |
Итого: ~15 сессий = курс «Геометрия 10» полностью реализован.
9. Ключевые принципы качества
- Все 3D-фигуры рендерятся через
stereo3d.js— единый стиль, видимые/невидимые рёбра, подписи. - Каждый § имеет минимум 1 интерактивную 3D-крутилку для интуитивного понимания.
- Анимации сечений в §3 — постепенное появление линий пересечения для понимания построения.
- Все формулы валидируются через KaTeX.
- Прогресс синхронизируется с сервером.
- Темы: light + dark, плавный переход.
- Mobile: при ≤ 768px размер 3D-сцен уменьшается, slider'ы перепаковываются.
- Cache-bust:
stereo3d.js?v=N.
10. Особенности 3D-визуализации (важно)
10.1 Глубина и порядок отрисовки
В простом cabinet-проекции порядок отрисовки граней важен:
- Сначала задние грани (нормаль смотрит «от камеры»)
- Затем рёбра задних граней (пунктир)
- Затем рёбра передних граней (сплошные)
- Затем вершины с подписями
Это даёт «иллюзию объёма» без полноценного z-buffer.
10.2 Цветовая кодировка
- Тёмно-синий (#1e3a8a) — основная заливка тела
- Светло-синий (#3b82f6, opacity 0.3) — заливка плоскостей
- Красный (#dc2626) — подсветка выделенного элемента (ребро, диагональ, угол)
- Зелёный (#10b981) — параллельные элементы
- Фиолетовый (#7c3aed) — перпендикуляры
- Серый пунктир — невидимые рёбра
10.3 Подписи вершин
Подписи располагаются автоматически:
- Если вершина внизу — подпись чуть ниже-влево
- Если вершина вверху — подпись чуть выше-вправо
- Если ближняя — крупный шрифт (font-size 14)
- Если дальняя — мельче (font-size 12), с прозрачностью 0.8
10.4 Слайдеры поворота (опционально)
<div class="rot-controls">
<label>Rot X <input type="range" min="-90" max="90" value="0" oninput="..."> </label>
<label>Rot Y <input type="range" min="-90" max="90" value="0" oninput="..."> </label>
</div>
Когда пользователь двигает слайдер, JS пересоздаёт SVG-сцену с новыми rotX/rotY и заменяет innerHTML контейнера.
11. Главное отличие от учебника Геометрии 7
| Геометрия 7 (планиметрия) | Геометрия 10 (стереометрия) | |
|---|---|---|
| Размерность | 2D | 3D через 2D-проекции |
| Библиотека | geom7_svg.js (~280 строк) |
stereo3d.js (~700 строк) + geom10_svg.js |
| Рисунки | Простые, статичные | 3D с возможностью поворота, анимации сечений |
| Сложность концепций | Базовая | Требует пространственного воображения |
| Время на § | ~400-600 строк | ~600-900 строк |
| Боссы | Простые арифметические | Часто буквенно-словесные (тип фигуры, признак) |
Готово. План охватывает все 14 параграфов, 4 раздела, ~140 интерактивов и ~24 босса. Объём итогового курса — около 10 000 строк HTML/JS на 4 раздела + ~700 строк библиотеки stereo3d.js + hub-страница.
КРИТИЧНО: библиотека stereo3d.js должна быть полностью реализована и протестирована в Волне 0 до начала Волны 1. Без неё качество визуализаций будет плохим, и придётся переделывать всё.
Реализация начинается с Волны 0 и движется последовательно по разделам.