2020年6月12日 星期五

Tracker教學

作者：王一哲
第1版：2016/4/6
第2版：2020/6/11

安裝所需軟體


Java Runtime Environment


請到此頁面選擇配合作業系統的 JRE (Java Runtime Enviroment)，目前最新的版本為Version 8 Update 251，分為下幾種作業系統

  1. Windows 32-bit
  2. Windows 64-bit
  3. Linux 32-bit
  4. Linux 64-bit






Windows 64-bit 版安裝畫面




Windows 64-bit 版安裝成功畫面



安裝 Windows 版 Tracker


請到此頁面下載並安裝 Tracker，目前最近的版本為 5.1.5。





以下是我在 Windows 10 家用版上安裝的過程。於安裝檔上按滑鼠右鍵，選擇以系統管理員身分執行，點選下一步。




點選我接受此協議，再點選下一步。




預設的安裝路徑為C:\Program Files (x86)\Tracker，如果不修改路徑直接點選下一步。




選擇安裝元件時要選取Videos and Experiments，我們需要用到裡面的範例，再點選下一步。




選擇安裝影片及實驗檔案的路徑，我將路徑修改為 D:\Tracker，再點選下一步。




點選下一步開始安裝。








安裝完成。




Linux 系統上的安裝方法


請根據電腦 CPU 下載對應的版本，以下是 5.1.5 版的連結

  1. Linux 32-bit
  2. Linux 64-bit




以下是我在 Lubuntu 19.04 安裝的過程。首先開啟終端機，切換到安裝檔所在的資料夾，例如~/下載，再輸入並執行以下的指令


$ chmod +x TrackerUpgrade-5.1.5-linux-64bit-installer.run
$ sudo ./TrackerUpgrade-5.1.5-linux-64bit-installer.run




點選 Forward。




點選 Forward 開始安裝。




安裝完成。




操作方法


開啟預載的範例影片，例如 bouncing_cart.mov，影片檔案放置於先前安裝影片及實驗檔案的路徑，其中 experiments 裡面是已經分析好的範例，videos 則是影片檔。


bouncing_cart.mov



點選工具列中第6個圖示 ⇒ 新增 ⇒ 校正桿。

新增校正桿



按住 Shift 鍵再於影片中的尺刻度 10 處點擊滑鼠左鍵，設定校正桿的第一個端點，再於影片中的尺刻度 70 處用同樣的方法設定校正桿的第二個端點，再於校正桿的藍色方框中輸入校正桿對應的長度 0.6 m 並按下 Enter。

設定校正桿及對應的長度



在影片視窗中可以用滑鼠滾輪調整畫面比例，滾輪向上放大畫面，滾輪向下縮小畫面。將畫面放大後可以用滑鼠左鍵點選校正桿的端點微調校正桿。

微調校正桿



點選工具列中第7個圖示顯示或隱藏坐標軸。

顯示或隱藏坐標軸



用滑鼠左鍵點選並拖曳影片下方兩個黑色的三角形，設定要分析的影格範圍。用滑鼠左鍵點選並拖曳坐標軸，將坐標軸原點設定在滑車由靜止釋放時的位置，再用滑鼠左鍵點選並拖曳坐標軸上的方格，將 x 軸旋轉至與滑車軌道平行的角度。

微調坐標軸



點選工具列中第8個圖示新增 ⇒ 質點。

新增 ⇒ 質點



按住 Shift 鍵再於影片中要定位的位置上點擊滑鼠左鍵，點擊後會自動跳到下一個影格，接下來同時按住 Ctrl + Shift 鍵再於影片中要定位的位置上點擊滑鼠左鍵，開啟自動追踨功能。

定位



點擊左上角的 搜尋Search，開始搜尋影片中形狀符合的位置。

自動追踨




自動追踨進行中



如果影像符合程度較低會中斷自動追踨，讓使用者決定是否接受自動追踨的結果，或是手動選取位置。

影像符合程度較低



將選取的影格範圍自動追踨完之後，點擊結束關閉自動追踨視窗。

完成自動追踨




完成自動追踨並自動畫出位置 - 時間關係圖



點擊位置 - 時間關係圖右上角向上的三角形可以將關係圖放大，點擊坐標軸可以更新對應的資料。

更換關係圖的縱軸資料




速度 - 時間關係圖



依序點選選單檔案 ⇒ 輸出 ⇒ 資料檔。

檔案 ⇒ 輸出 ⇒ 資料檔



選擇匯出所有格子的資料，分隔符號為逗點，點擊儲存為... 將資料儲存為 csv 檔，匯出的資料檔格式如下。使用試算表之類的軟體處理數據的方法請參考〈使用 Google 試算表繪製 XY 散佈圖〉、〈SciDAVis 教學 1：XY 散佈圖基本使用方法〉。

匯出資料檔



質量_A
t,x,y
0.000000000E0,3.466492869E-4,2.181001763E-3
3.333333333E-2,-5.452504408E-3,8.666232171E-4
6.666666667E-2,-1.335389084E-2,1.156929985E-3
1.000000000E-1,-2.340281666E-2,7.765038895E-4
1.333333333E-1,-3.483077455E-2,5.989607999E-4
1.666666667E-1,-4.809193002E-2,7.201502732E-4
2.000000000E-1,-6.290788076E-2,5.562473930E-4
2.333333333E-1,-7.941312023E-2,2.934995674E-4
2.666666667E-1,-9.707436813E-2,3.396397186E-4

參考資料


  1. 中原大學物理系楊仲準教授的〈Tracker軟體安裝與使用教學〉
  2. 中央大學物理系普通物理實驗室〈Tracker教學與應用〉
  3. 嘉義大學電子物理系許芳文教授的〈Tracker 自由落體分析介紹〉


HackMD 版本連結：https://hackmd.io/@yizhewang/HkM1Eh0NE
於

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